Las sequías
se agravan en todo el mundo poniendo en peligro los ecosistemas. Una
investigación de Lawren Sack profesor de ecología y biología evolutiva en la
UCLA se centra en averiguar que factores hace más resistentes a las plantas en
condiciones de sequía y cambio climático.
LA
INVESTIGACIÓN: QUE ESPECIES SON MÁS RESISTENTES
Durante más
de un siglo los científicos han debatido la
manera de predecir qué especies de plantas y cultivos son más
vulnerables y cuales más resistentes. ¿Porqué un girasol se marchita de forma
rápida si el suelo está seco mientras que los arbustos nativos chaparral de
California pueden sobrevivir largas temporadas de sequía con sus hojas verdes?
Sack y su
equipo han descubierto algo que resuelve este debate y permite la predicción de
cómo diversas especies de plantas y otro tipo de vegetación en todo el mundo
puede tolerar la sequía.
Hay muchos
mecanismos involucrados en la determinación de la tolerancia a la sequía de las
plantas, y además ha habido un intenso debate entre los expertos de qué rasgos
son los más importantes a considerar.
El equipo
de la UCLA financiado por la National Science Foundation se centro en el rasgo
llamado punto de pérdida de turgencia, un rango que nunca antes se había usado
para medir y predecir la tolerancia a la sequía de plantas y ecosistemas.
EL PUNTO DE
PÉRDIDA DE TURGENCIA
Una de las
diferencias fundamentales entre plantas y animales es que la células de las
plantas están encerradas por paredes celulares y en los animales no. Las
plantas para mantener sus células funcionales dependen de la presión de
turgencia. Esto es la presión producida en las células por el agua salada
interna empujando y levantando las paredes celulares.
Cuando las
plantas abre las hojas o sus poros o estomas para capturar el dióxido de
carbono necesario para la fotosíntesis pierden una gran cantidad de agua por
evaporación. Esto lleva a deshidratar las células induciendo a una pérdida de
presión y por lo tanto de turgencia.
Durante la
sequía el agua de la célula se vuelve más difícil de reemplazar. El punto de
pérdida de turgencia se alcanza cuando las células de la hoja llegan a un punto
en el que sus paredes se vuelven fláccidas, pierden turgencia. Si las hojas
están débiles o marchitas será más difícil que la planta pueda crecer.
La sequía
puede causar que las células de la planta tengan dificultad para alcanzar su
punto de turgencia la planta ha de escoger entre cerrar sus poros o estomas y
correr el riesgo de morir de hambre y además dañar sus paredes celulares y
proteínas metabólicas. Para poder ser más tolerante en épocas de sequía, la
planta necesita su punto de pérdida de turgencia de modo que sus células sean
capaces de mantener su turgencia incluso cuando el suelo esté seco.
Los
biólogos demostraron que dentro de los ecosistemas y en todo el mundo, las
plantas que son más resistentes a la sequía y el cambio climático son las que
tienen puntos de turgencia más bajos ya que pueden lograr mantener su turgencia
aún en condiciones de suelos secos.
LA
SALINIDAD DE LA SAVIA
El equipo
de la UCLA ha demostrado de manera concluyente que es la salinidad del jugo
celular lo que explica la tolerancia a la sequía en todas las especies. Su
primer acercamiento fue matemático al revisar las ecuaciones fundamentales que
rigen el comportamiento de porqué se marchitan las plantas. La solución
matemática señalo la importancia de la savia de las células saladas, lo que
permite a la célula mantener la turgencia de presión durante épocas secas y poder
seguir con la fotosíntesis y su propio crecimiento
El equipo
recogió datos de especies en todo el mundo, lo que confirma sus resultados. La
tolerancia a la sequía se correlaciona con la salinidad de su savia, y no con
la rigidez de sus paredes celulares. De hecho plantas con paredes celulares
rígidas se encuentran en zonas húmedas y también en zonas áridas.
La sal
concentrada en las células de esta forma retiene el agua con más fuerza y
permite a las plantas mantener su grado de turgencia durante la sequía. La
combinación que hace más resistente a una planta es que tenga una alta
concentración de sal para mantener la presión de turgencia y además una pared
celular rígida para evitar que pierdan un exceso de agua.
El equipo
demostró que el punto de pérdida de turgencia y a savia salada tenían un gran
poder de predicción de la tolerancia a la sequía de una planta. Sin embargo
algunas de las plantas del desierto más conocidas como los agaves, las yucas, o los cactus presentan
un diseño contrario a esta tesis, paredes flexibles y savia diluía.
Estamos
sorprendidos de ver que tener una pared celular rígida reduce realmente poco la
tolerancia a la sequía, al contrario de la sabiduría popular. Muchas plantas
resistentes a la sequía también tenían paredes rígidas las células.
¿CÓMO
SOBREVIVE ESTE TIPO DE PLANTAS EN DESIERTOS Y ZONAS ÁRIDAS
En realidad
este tipo de plantas son de la especie suculentas, debido a que parte de sus
tejidos están llenos de células puede abrir sus estomas mínimamente durante el
día o la noche y sobrevivir con el agua almacenada. fuente: erenovable
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