¿Cuál es la razón por la que no todas las plantas pueden absorber nitrógeno atmosférico (como absorben CO2 atmosférico)?

En una situación natural, las plantas que crecen en la naturaleza no necesitan fertilización con nitrógeno. Las plantas crecerán y prosperarán donde se hayan adaptado durante millones de años. Se manejan con el nitrógeno disponible para ellos. Algunas plantas (leguminosa) llegan a fijar su nitrógeno a través de la simbiosis con bacterias (rhizobium) que forman nódulos en las raíces. Esa es la última adaptación.

Las plantas en la agricultura tienen diferentes requisitos. Estos son cultivares, híbridos de alto rendimiento, crecimiento rápido y alto rendimiento. Considere estos los culturistas entre las plantas. Producen 30 t / ha de papa y 100 bushels de soja. Para estos, el suministro natural de nitrógeno (y otros macro y micronutrientes) es insuficiente. Necesitan fertilizantes para producir. La leguminosa entre ellos todavía puede manejarse, pero se debe inocular rhizobio adicional en la semilla antes de sembrar.

No existe una razón teórica para que muchos de los organismos que llamamos plantas no hubieran podido desarrollar la capacidad de fijación de nitrógeno, si la evolución hubiera dado un giro diferente. Sin embargo, dado que parece que ciertos procariotas desarrollaron la capacidad de fijación de nitrógeno (aparentemente para suplir sus propias necesidades de proteínas, etc.), las reacciones consumen energía libre, hace mucho tiempo, al mismo tiempo, la fijación de carbono a través de la fotosíntesis se hizo evidente y proporcionó oxígeno libre, Tenía sentido que muchos organismos se convirtieran en consumidores del exceso de nitrógeno que los fijadores de nitrógeno estaban reparando. He encontrado un resumen brevemente conmovedor sobre el tema: http://www.pm.microbiology.pl/we … y una discusión más extensa aquí: http://archive.bio.ed.ac.uk/jdea … .

Podríamos reflexionar sobre la situación si los organismos fijadores de nitrógeno intentaran ser más tacaños con su producto y no producir un exceso de este. Creo que el problema con eso es que la solubilidad del nitrógeno fijo es mucho mayor que la del gas nitrógeno en agua, por lo que siempre hubo nitrógeno fijo que se difunde en forma de pequeñas moléculas que penetran en la superficie relativamente grande de las membranas bacterianas, especialmente bajo -polaridad de gas amoniaco. Al mismo tiempo, el óxido nítrico de alta solubilidad en lípidos también lo hace candidato para la difusión rápida a través de las membranas. Esas plantas verdes que han desarrollado una relación simbiótica mutualista con procariotas fijadores de nitrógeno tienen sus formas de inducir el intercambio de carbono fijo por nitrógeno fijo, pero es poco probable que se haya encontrado una solución si las bacterias fijadoras de nitrógeno de vida libre no hubieran sido haciendo suficiente producto disponible para que otros organismos exploten.