Escenas de otro mundo muestran plantas respirando en primer plano: un descubrimiento largamente buscado

Parece una escena de una película de terror, pero una investigación espeluznante muestra plantas respirando en primer plano.

Un nuevo estudio revela que los biólogos están obteniendo nuevos conocimientos sobre el intrincado proceso, con grandes implicaciones sobre cómo alimentar al mundo en el futuro.

Investigadores de UC San Diego, Estonia y Finlandia, financiados por la Fundación Nacional de Ciencias de EE. UU. (NSF), han encontrado una vía molecular difícil de alcanzar que las plantas usan para dirigir su “respiración” de dióxido de carbono.

Saber cómo las plantas perciben el dióxido de carbono para indicar a sus “bocas” (estomas) que se abran y cierren en respuesta a los niveles cambiantes de dióxido de carbono podría permitir a los científicos producir cultivos lo suficientemente robustos para un entorno cambiante.

Jared Dashoff, portavoz de la Fundación Nacional de Ciencias dijo:

“Los investigadores esperan que el aprovechamiento de este mecanismo pueda conducir a la ingeniería futura de la eficiencia del uso del agua de las plantas y la ingesta de carbono, algo fundamental a medida que la concentración de dióxido de carbono en la atmósfera continúa aumentando”.

“De hecho, los investigadores han presentado una patente y están examinando formas de traducir sus hallazgos en herramientas para los cultivadores y agricultores”.

El proceso, descrito en una investigación publicada en Science Advances , se vuelve más claro a nivel microscópico.

En la parte inferior de las hojas y en otros lugares, dependiendo de la planta, hay pequeñas aberturas llamadas estomas, miles de ellas por hoja con variaciones según la especie de planta.

Como pequeñas puertas de castillo, pares de células a los lados del poro estomático conocidas como células de guardia, abren su poro central para absorber el dióxido de carbono.

Jared Dashoff dijo:

“Sin embargo, cuando los estomas están abiertos, el interior de la planta está expuesto a los elementos y el agua de la planta se pierde en el aire circundante, lo que puede secar la planta”.

“Las plantas, por lo tanto, deben equilibrar la ingesta de dióxido de carbono con la pérdida de vapor de agua controlando cuánto tiempo permanecen abiertos los estomas”.

Si las plantas, especialmente cultivos como el trigo, el arroz y el maíz, no pueden lograr un nuevo equilibrio, corren el riesgo de secarse, los agricultores corren el riesgo de perder una producción valiosa y más personas en todo el mundo corren el riesgo de pasar hambre.

A medida que cambia el clima, tanto la concentración de dióxido de carbono atmosférico como la temperatura aumentan, afectando el equilibrio entre la entrada de dióxido de carbono y la pérdida de vapor de agua a través de los estomas.

Jared Dashoff dijo:

“Los científicos conocen desde hace mucho tiempo los estomas y el equilibrio entre la ingesta de dióxido de carbono y la pérdida de agua. Lo que no sabían, hasta ahora, es cómo las plantas detectan el dióxido de carbono para señalar a los estomas que se abran y cierren en respuesta a los niveles cambiantes de dióxido de carbono”..

“Saber esto ahora permitirá a los investigadores editar esas señales, para que las plantas puedan lograr el equilibrio adecuado entre absorber dióxido de carbono y perder agua, y permitirá a los científicos y fitomejoradores producir cultivos lo suficientemente robustos para el medio ambiente del futuro”.

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