La contaminación urbana da forma al microbioma endofítico de los árboles urbanos: perspectivas taxonómicas y funcionales de Fraxinus excelsior, Tilia tomentosa y Pinus nigra en Plovdiv, Bulgaria

La urbanización ejerce una presión medioambiental significativa sobre los microbiomas vegetales a través de la contaminación, la restricción del hábitat y los cambios en el microclima.

Este estudio investigó la diversidad, la composición y el potencial funcional de las comunidades bacterianas endofíticas que habitan en tres especies de árboles urbanos —Tilia tomentosa, Fraxinus excelsior y Pinus nigra— muestreadas en cuatro ubicaciones de Plovdiv, Bulgaria. Las plantas están expuestas a diferentes contaminantes medioambientales.

La secuenciación de alto rendimiento del gen 16S rRNA y los índices de diversidad alfa y beta revelan que las especies de árboles hospedadores y las condiciones del microambiente urbano influyen considerablemente en la estructura de la comunidad microbiana. Fraxinus excelsior y Tilia tomentosa albergan microbiomas endofíticos más diversos y funcionalmente enriquecidos en comparación con Pinus nigra, que tiene una abundancia relativa significativamente mayor de géneros beneficiosos como Microvirga, Brevundimonas y Arthrobacter. Por el contrario, Pinus nigra alberga taxones especializados como Novosphingobium, conocidos por su capacidad para degradar contaminantes. Los análisis de diversidad beta y NMDS confirmaron la agrupación específica por especies, mientras que los análisis LEfSe (tamaño del efecto del análisis discriminante lineal) y metagenomeSeq identificaron biomarcadores microbianos y taxones diferencialmente abundantes asociados con el ciclo del nitrógeno, la degradación xenobiótica y la reducción del estrés. El perfil funcional predijo el enriquecimiento de las vías implicadas en la desnitrificación, la metanotrofia y la degradación de hidrocarburos, especialmente en especies de hoja ancha y parcelas altamente urbanizadas.

Estos resultados sugieren que los contaminantes urbanos ejercen una presión selectiva sobre los conjuntos endofíticos, lo que conduce al enriquecimiento de taxones resistentes al estrés y metabólicamente versátiles. Es probable que la capacidad funcional de estos microbiomas contribuya a la adaptación, la salud y el rendimiento ecológico de los árboles hospedadores en entornos urbanos contaminados.

En general, este estudio destaca el papel fundamental de los microbiomas endofíticos como indicadores y mediadores del estrés ambiental urbano y subraya su utilidad potencial para mejorar la resiliencia de los árboles urbanos y apoyar una infraestructura verde sostenible mediante estrategias de gestión basadas en el conocimiento del microbioma.

Título Original:

"Urban Pollution Shapes the Endophytic Microbiome of Urban Trees: Taxonomic and Functional Insights from Fraxinus excelsior, Tilia tomentosa, and Pinus nigra in Plovdiv, Bulgaria"

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