¿Cómo hacen las plantas para limitar su pérdida de agua y seguir fotosintetizando?
Científicos identifican un mecanismo natural que ayuda a las plantas a limitar su pérdida de agua
Beatriz Riverón, Bioquímico farmacéutica
Un equipo de científicos ha identificado un mecanismo natural que ayuda a las plantas a limitar la pérdida de agua. Estos nuevos hallazgos, explicados por Wong, S. C. et al, en un trabajo que publica Nature, puede ayudar a los científicos agrícolas y a los fitomejoradores a desarrollar cultivos más eficientes en el uso del agua.
Los investigadores creen que el mecanismo de conservación de agua descubierto se puede manipular y, a su vez, puede ser la clave para producir cultivos más eficientes en el uso del agua.
Los científicos, de la Universidad Nacional de Australia (ANU) y la Universidad James Cook (JCU), han identificado un mecanismo natural “exquisito” que ayuda a las plantas a limitar su pérdida de agua con poco efecto sobre la ingesta de dióxido de carbono (CO2), un proceso esencial para la fotosíntesis, el crecimiento de las plantas y rendimiento del cultivo.
Estos hallazgos tendrán implicaciones significativas para la industria agrícola y podrían conducir a cultivos más resistentes capaces de soportar eventos climáticos extremos, incluida la sequía.
¿Cómo se limita la pérdida de agua?
Las plantas pierden agua continuamente a través de los poros en la epidermis de sus hojas. Estos mismos poros permiten que el CO2 ingrese a las hojas y son fundamentales para su supervivencia. Por cada unidad de CO2 ganada, las plantas suelen perder cientos de unidades de agua. Es por eso que las plantas requieren mucha agua para crecer y sobrevivir.
El mecanismo que los científicos han demostrado se activa cuando el ambiente está seco, como en un día caluroso de verano, para permitir que la planta reduzca la pérdida de agua con poco efecto en la absorción de CO2. Los investigadores creen que este mecanismo de conservación del agua se puede manipular y, a su vez, puede ser la clave para producir cultivos más eficientes en el uso del agua.
Los científicos de plantas han estado lidiando con esta gran pregunta de cómo aumentar la absorción de CO2 y reducir la pérdida de agua sin afectar negativamente los rendimientos. Tener este mecanismo que puede reducir la pérdida de agua con poco efecto en la absorción de CO2 presenta una oportunidad para los científicos agrícolas y los fitomejoradores que investigan formas de mejorar la eficiencia del uso del agua y crear cultivos tolerantes a la sequía.
Aunque los investigadores han confirmado que existe un sistema que funciona para limitar la cantidad de agua que se pierde de la hoja, todavía no saben qué lo está causando.
Se cree que los conductos de agua, llamados acuaporinas, ubicados en las membranas celulares son los responsables de este control.
Una vez que estos hechos sean confirmados se puede comenzar a pensar en cómo lograr manipular estos sistemas y convertirlos en un activo para la industria agrícola.
Los estomas son orificios que conectan la atmósfera más seca con la red interconectada de espacios de aire más húmedos que rodean las células dentro de una hoja. Se necesitan valores precisos de las humedades dentro de la cavidad subestomatal, y en el aire, para estimar la conductancia estomática y la concentración de CO2 en los espacios de aire internos de las hojas.
Ambos son factores vitales en la comprensión de la fisiología vegetal y los sistemas climáticos, ecológicos y de cultivo. Sin embargo, no existe una manera fácil de medirlos directamente.
Se sugirió que a medida que aumenta la variación de humedad (Δw), el borde de saturación retrocede hacia los espacios aéreos intercelulares, acompañado por el cierre progresivo de las acuaporinas del mesófilo para mantener el potencial hídrico citosólico (que es lo que muestra la imagen principal).
Fuente
Wong,S. C.; Canny, M. J.; Phillips, M. H.; Stuart-Williams, H.; Cernusak, L. A.; Márquez, D. A.; Farquhar, G. D. (2022).
Humidity gradients in the air spaces of leaves.
Nature Plants, 8: 971–978.
