Los hongos y las plantas tienen algo para enseñar a los humanos sobre el comercio y la cooperación global: el dinero del planeta: NPR
Los hongos micorrícicos arbusculares construyen redes de transporte eficientes bajo tierra para conectarse a las plantas con las que comercian.
Loreto Oyarte Gálvez/Vu Amsterdam, Amolf
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Loreto Oyarte Gálvez/Vu Amsterdam, Amolf
En 1997, a los 19 años, Toby Kiers habló en el famoso Instituto de Investigación Tropical del Smithsonian sobre Barro Colorado, una isla en el medio del Canal de Panamá. Los científicos estudiaron las muchas especies de murciélagos locales, los monos que equiparon con radio o collares GPS, y el imponente dosel de la selva tropical.
Allí, durante una beca de un año, Kiers aprendió sobre un tipo de hongos conocidos como micorrizas que formaron asociaciones íntimas con los árboles tropicales y crecieron en redes subterráneas extensas. Encontrados en todo el mundo, las micorrizas son microscópicas. Pero si estiras todas las micorrizas presentes en una hectárea de pastizales, de extremo a fin, serían la longitud de muchos, muchos ríos de Amazon.
“Parecía el mundo más fronterizo en ese momento”, dice, “porque simplemente no podías verlo”.
Se convirtió en el trabajo de su vida. Los hongos penetrarían las raíces de las plantas cercanas, por lo que algunos científicos sospecharon que eran parásitos. Pero en los años siguientes, cuando Kiers obtuvo su doctorado y se convirtió en bióloga evolutiva, ella y otros investigadores mostraron que las micorrizas estaban intercambiando recursos: dieron a las plantas fósforo y nitrógeno a cambio de azúcares y grasas que las plantas fabricaban con carbono en el aire.
Esto llevó a Kiers a la pregunta decisiva de su carrera: ¿eran plantas y hongos astutos actores económicos? ¿Hubo un precio de mercado, un tipo de cambio fluctuante, entre fósforo y carbono?
Su objetivo no es descubrir si los hongos pueden comerciar y tomar decisiones económicas, así como a los humanos inteligentes de EE. UU. En cambio, sospecha que, por algunas medidas, los hongos son mejores en economía que nosotros, y algunas de las corporaciones más poderosas del mundo parecen pensar que podría tener razón.
El Dr. Toby Kiers toma un núcleo de suelo en el desierto de Gobi, Mongolia.
Tomás Munita/Hilado
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Tomás Munita/Hilado
Mercados en la naturaleza
En las últimas décadas, los científicos han llegado a apreciar cada vez más la inteligencia vegetal. Las plantas se comunican y se alertan entre sí a los depredadores. Montan defensas, como liberar productos químicos tóxicos o desagradables cuando los animales comen su vegetación, y aprenden a ignorar estímulos inofensivos. Ellos pueden Incluso forma recuerdos.
Alrededor del 70 al 90% de las plantas participan en intercambios simbióticos como los entre las micorrizas y sus socios vegetales. Muchos científicos ven que esta cooperación es similar a compartir. En 2016, la ecologista Suzanne Simard llamó memorablemente un bosque “Un sistema cooperativo”.
Sin embargo, para Kiers, la idea de que las plantas y los hongos compartían recursos como los kindergarten bien portados parecían subestimarlos. ¿Por qué no estos organismos increíbles, estos sobrevivientes de millones de años de evolución y competencia de recursos, tratarán de engañarnos mutuamente? ¿Por qué no tomar los recursos de sus socios y no ofrecer nada a cambio?
La naturaleza está llena de parásitos literal. Entonces, si las plantas y los hongos habían estado intercambiando recursos durante millones de años, deben tener estrategias para prevenir la cartera. Parecía un problema económico.
Alrededor de este tiempo, el primatólogo Ronald Noë se basaba en ideas económicas para estudiar cómo los monos intercambian alimentos y sesiones de preparación como los productos básicos. (Aquí hay un antiguo Dinero del planeta episodio sobre eso de 2009.) Con un colega, Noë definió una línea de investigación llamada Teoría del mercado biológico que documentaron ejemplos adicionales:
- Los biólogos tienen suministro y demanda de larga data en el trabajo en “mercados de apareamiento”, donde el número de hombres y mujeres elegibles dictan la dinámica de potencia. Si muchos hombres compiten sobre un pequeño número de compañeros, pueden ofrecer más alimentos o recursos (un precio más alto) para ganar una mujer.
- Cuando una empresa tiene el monopolio, puede cobrar a los clientes precios más altos. En varios arrecifes de coral, el pez limpiador WRASSE se gana la vida quitando (y comiendo) la piel muerta y los parásitos de peces más grandes. Pero ocasionalmente toman grandes bocados no deseados de sus clientes. Los científicos han descubierto que cuando los peces más grandes no son lo suficientemente móviles como para elegir entre diferentes “estaciones más limpias”, el WRASSE explota su poder de mercado tomando esas grandes picaduras.
- El concepto de ventaja comparativa, que los países se benefician cuando se especializan en lo que son relativamente mejores en la producción, ha ayudado a los biólogos a comprender por qué las plantas evolucionan para especializarse, incluso cuando podrían producir eficientemente los recursos que obtienen de su socio comercial. (Ventaja comparativa Represadora de Dinero del planeta escuela de verano aquí.)
Esta línea de investigación inspiró el trabajo de Kiers con Hungi. “¿Podríamos aplicar esos mismos? [economic] ¿Principios a otros organismos que no tenían un sistema nervioso central? “, Pregunta Kiers.” Ese fue el comienzo de mi viaje hacia esto “.
A diferencia de los humanos, las plantas y los hongos no pueden firmar contratos. Sin los tribunales para hacer cumplir los acuerdos vinculantes, una forma principal de garantizar que el comercio sea beneficioso es la elección de los socios, traduciendo con los socios que ofrecen un buen trato y dejan de comerciar con los que no lo hacen. Entonces Kiers fue a buscar evidencia de elección de pareja en la planta y los reinos de hongos.
Un pez limpiador de Wrasse en las Maldivas limpia las branquias de un cliente.
Reinhard dirscherl/Getty Images
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Reinhard dirscherl/Getty Images
Libre comercio, alrededor de 500 millones de aC
A diferencia del pez Wrasse, Kiers no pudo observar directamente las plantas y el comercio de hongos. Necesitaba algunos experimentos de diseño inteligente y algunos puntos cuánticos.
Para descubrir la evidencia de la elección de los socios, primero estudió un intercambio económico más simplificado que el mercado de Mycorrhizae-Plant. Para su investigación de doctorado, estudió plantas de leguminosas, como la soja, que se asocian con microbios que residen en sus raíces. La leguminosa proporciona azúcares; Los microbios le dan nitrógeno fijo a cambio.
¿Fue la leguminosa un socio comercial exigente? Si un microbio no proporcionó nutrientes, ¿la soja todavía lo alimentaría con azúcar? Para averiguarlo, Kiers y un colega rodearon algunos de los microbios con aire que carecen por completo del nitrógeno que se convirtieron en nutrientes comercializables. En respuesta, observaron, la leguminosa “Sancionado” los microbios. Muchos de estos microbios sancionados no pudieron reproducirse, muy probablemente debido a que la leguminosa reduce su acceso al oxígeno.
“Eso es soja”, dice Kiers. “Qué genial que sean capaces de hacer esto”. Para Kiers, la “sanción” de la soja de los microbios libres parecía la elección de la pareja.
Kiers luego regresó a sus amados hongos. Las plantas y los hongos forman lo que podría ser un “mercado grueso”: las micorrizas están creciendo y formando continuamente las conexiones con las nuevas raíces de las plantas, por lo que, a diferencia de las legumbres, las plantas y las micorrizas, generalmente tienen múltiples socios comerciales. ¿Las plantas y los hongos del ejercicio también eligen? ¿Responden a la oferta y la demanda? Los experimentos de Kiers sugieren que lo hacen.
En un experimento, por ejemplo, rastreó el intercambio de recursos entre hongos y plantas cuando algunas de las plantas estaban a la sombra y las otras a pleno sol. Las plantas a pleno sol tenían más azúcares para comerciar y, efectivamente, los hongos intercambiaron más con ellas.
En otros experimentos, Kiers trabajó con el químico Matthew Whiteside y el biofísico Tom Shimizu para etiquetar los recursos comerciados por plantas y hongos con nanopartículas de puntos cuánticos de diferentes colores, lo que les permite rastrear patrones de comercio. Luego con biofísicos en Amolf para construir un robot que imágenes continuamente imágenes de los hongos redes comerciales en constante crecimiento.
Un video de nutrientes fluye en una red que cruza dentro del hongo micorrícico (color falso para el contraste).
Loreto Oyarte Gálvez/Vu Amsterdam, Amolf
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Loreto Oyarte Gálvez/Vu Amsterdam, Amolf
Con estas herramientas, han documentado que los hongos parecen ahorrar sus recursos durante los tiempos abundantes y gastarlas durante los períodos de inclinación, para acumular sus recursos cuando el precio del mercado es demasiado elevado y responder rápidamente a los cambios en la oferta y la demanda.
Es difícil exagerar la importancia de este tipo de comercio. Porque literalmente creó el mundo tal como lo conocemos. Hace mil millones de años, no había plantas en tierra. Las plantas lograron expandirse desde los océanos al comerciar con hongos y microbios, que podrían dividir las rocas en nutrientes que necesitaban.
“Esto condujo a una reducción del 90% en los niveles de CO2”, dice Kiers. “Le debemos nuestra atmósfera, le debemos nuestros bosques, le debemos nuestros praderas a esta asociación”.
(Las micorrizas todavía son responsables de reducir tanto CO2 cada año, el equivalente de ⅓ las emisiones de los combustibles fósiles, que Kiers cofundó una organización, Hiladopara “proteger el metro” de la misma manera que protegemos los puntos críticos de la selva amazónica y la biodiversidad como las Galápagos).
La especialización y el comercio es una estrategia tan poderosa y de estimulación de la productividad que las plantas que se abstienen de ella son prácticamente la excepción que demuestra la regla.
Micelio revelado bajo la arena de la hoja en las montañas Apennine, Italia.
Seth Carnill/Hilado
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Seth Carnill/Hilado
Los cerebros están sobrevalorados
Cuando le pregunto a Kiers cómo estudiar la economía subterránea de los Hungi ha cambiado su visión de nuestra economía humana, ella dice que la ha hecho muy escéptica de cuándo un pequeño grupo de personas controlan todos los recursos y toman todas las decisiones.
Con Mycorrhizae, ella dice: “Lo que estamos viendo es una toma de decisiones descentralizada”. Todavía es un poco misterioso cómo los hongos “deciden” cuándo y dónde comerciar, y cómo responden a la oferta y la demanda. Pero es un poco menos misterioso cuando comparas la economía subterránea de Hungi con la nuestra.
A diferencia de los hongos y las plantas, los humanos pueden reflexionar si, por ejemplo, las acciones de Facebook aumentarán. Pero gran parte de nuestra economía se ejecuta en decisiones simples. Si el precio de los huevos es bajo, compramos huevos. Si el precio del acero aumenta lo suficiente, las compañías de automóviles pueden cambiar a hacer chasis con más aluminio.
Al igual que los hongos, tomamos decisiones simples en respuesta a la oferta y la demanda. Pero colectivamente, nuestras decisiones dictan el flujo de acero y los huevos en todo el mundo, enviando recursos donde se utilizarán de manera más productiva o en demanda, todo sin que ninguna persona calcule quién necesita qué.
Kiers tiene cuidado de no equiparar completamente a los humanos comprando, vendiendo y comerciando con el trueque entre plantas y hongos. No porque su falta de cerebro significa que no pueden igualar nuestra sofisticación. ¡Todo lo contrario! Ella sospecha que sus mercados, perfeccionados por millones de años de experiencia y evolución, son más avanzados que nuestros adorables y pocos intentos de milenios de cadenas de suministro de comercio y larga distancia.
“Realmente creo que hay mucho que aprender de la forma en que construyen infraestructuras … para desarrollar [our] cadenas de suministro sobre el suelo “, dice Kiers.
Considere el caso del CEO de Apple, Tim Cook, quien previamente administró las cadenas de suministro de la compañía, asegurando que todos los materiales necesarios para hacer que los iPhones se unieran en las fábricas de Apple. La tendencia a largo plazo de nuestra historia económica ha sido reemplazar la toma de decisiones centralizadas con mercados descentralizados; y los hongos son, sin cerebro o coordinación central, construcción y operación de enormes infraestructuras subterráneas y redes comerciales.
Kiers dice que su equipo está recibiendo llamadas de “grandes compañías tecnológicas”, compañías como “Google Deepmind que están muy interesados en la toma de decisiones descentralizadas. Son los primeros días, pero podría ser que una parte importante de la inteligencia artificial está imitando la inteligencia de las plantas y hongos que crearon la infraestructura y los sistemas comerciales del mundo natural.
Mientras tanto, la investigación de Kiers me ha ayudado a comprender por qué es tan difícil mantener vivas en las plantas de interior: hemos cortado su acceso al comercio.
“Creo que hay algo que decir sobre las redes intactas”, dice ella. “Realmente ofrecen mucha resiliencia”.
