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La única planta que vive bajo tierra

Esta imagen representa la sección transversal de una hoja y muestra su epidermis bajo luz ultravioleta. Imagen cortesía de Matthew P. Davey.


 

Como ha demostrado el estudio de los científicos de la Universidad de Sheffield, gracias a ellas mejora la fotosíntesis subterránea y minimiza la falta de agua en condiciones de sequía.

Según un estudio de Katie Field y un grupo de científicos de la Universidad de Sheffield publicado en la revista de acceso libre PLOS ONE, las plantas conocidas como ‘piedras vivas’, que son las únicas que viven bajo tierra, emplean múltiples mecanismos para impulsar la fotosíntesis y ofrecen nuevos conocimientos sobre cómo las plantas pueden adaptarse a las condiciones extremas. El trabajo, que se ha llevado a cabo con fondos del Natural Environment Research Council – Post Genomics and Proteomics programe, ha sido dado a conocer con el título Best of Both Worlds: Simultaneous High-Light and Shade-Tolerance Adaptations within Individual Leaves of the Living Stone Lithops aucampiae (‘Lo mejor de ambos mundos: tolerancia simultánea a altas luminiscencias y sombras dentro de las hojas individuales de las ‘piedras vivas’ Lithops aucampiae’).

La Lithops es un tipo de planta que se da en Suráfrica, conocida de forma común como ‘piedra viva’, que crece preferentemente bajo tierra y sobrevive en condiciones de extrema sequía. Su vida bajo la superficie terrestre hace que sea muy difícil para ella obtener luz del sol suficiente para llevar a cabo la fotosíntesis mientras intenta conservar tanta agua como le es posible. La Lithops ha desarrollado muchas adaptaciones para poner a salvo esta función, incluida la existencia una superficie superior con ‘ventanas’ de burbujas translúcidas que permiten que la luz penetre hasta los tejidos fotosintéticos que se encuentra a mucha profundidad, dentro de las hojas subterráneas. De forma muy inteligente, estas ventanas también cuentan con propiedades de pantalla solar, constituidas por la acumulación de flavonoides, para bloquear las nocivas luces ultravioleta.

Pero tener demasiada luz también puede ser un problema, puesto que generaría un exceso de energía que no podría ser empleada de forma eficaz para la fotosíntesis. Para compensar este exceso energético y protegerse a sí mismas de los riesgos, las plantas que cuenta con órganos fotosintéticos ubicados sobre la superficie terrestre utilizan un proceso conocido como ‘enfriamiento no químico’ (non-chemical quenching – NPQ).

Los autores de este estudio han empleado una combinación de diferentes técnicas para mostrar que cada una de las hojas de la especie Lithops ha desarrollado una adaptación tanto para las altas luminiscencias como para la tolerancia a la sombra, lo que revela por vez primera los mecanismos fisiológicos empleados para optimizar las fotosíntesis terrestre y subterránea, al mismo tiempo que se minimiza la pérdida de agua dentro de su medioambiente extremadamente seco.

Especialmente, el equipo encontró diferencias locales en la adaptación de la superficie (es decir, de las ‘ventanas’) combinadas con diferencias fisiológicas regionales en la forma exterior de las células y de los mecanismos químicos y fotosintéticos, dependiendo en todo momento de si esas hojas se encontraban a mucha profundidad bajo la tierra, o si estaban descansando sobre la superficie de nuestro planeta. Ésta es la primera vez en la que se ha podido observar esta flexibilidad fisiológica en las Lithops, lo que ofrece nuevos hallazgos acerca de cómo las plantas responden y se adaptan a las condiciones extremas de la vida.

 

 

 
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