Algunas plantas ‘se comen a sí mismas’ cuando no tienen suficiente luz solar

Normalmente, la insuficiencia de luz solar impide a las plantas obtener energía. /Pixnio

Las plantas usan energía solar para crecer a través de un proceso conocido como fotosíntesis, que ocurre en los cloroplastos, que son los compartimentos intracelulares en los órganos verdes, principalmente en las hojas. En la naturaleza, las plantas no pueden obtener suficiente energía solar si sus vecinas crecen más que ellas, escondiéndolas del sol, debido a un clima inusual o a desastres naturales como las inundaciones, y la insuficiencia de luz solar les impide obtener energía. Sin embargo hay plantas que sobreviven a estas condiciones, y los científicos han encontrado el por qué.

Un equipo de investigadores de la Universidad de Tohoku (Japón), asegura que las plantas activan la autofagia en sus células de la hoja para derivar aminoácidos que se usan para sobrevivir en condiciones de escasez de energía. La autofagia es el proceso por el cual las células eucariotas consumen la porción de proteínas intracelulares, algo así como si se comieran a sí mismas.

Los científicos ya habían demostrado en trabajos anteriores que los cloroplastos vegetales se digieren activamente a través de un proceso de autofagia en condiciones de poca luz. Para el nuevo estudio, publicado en Plant and Cell Physiology, se centraron en el papel concreto de la autofagia dirigida al cloroplasto en la estrategia de supervivencia de la planta bajo estrés de baja energía.

Cuando la planta Arabidopsis thaliana, que se usó para el análisis, está expuesta a la oscuridad total, puede seguir creciendo durante varios días. La digestión autofágica de las proteínas del cloroplasto se activa rápidamente y los niveles de aminoácidos aumentan. Según la investigación, esta respuesta durante la etapa temprana de estrés energético se suprime en plantas a las que se les ha privado de la maquinaria de autofagia por mutación. El grupo también encontró que los niveles de aminoácidos de cadena ramificada aumentan en Arabidopsis salvaje; por el contrario, no pasa lo mismo en los individuos mutados.

La 'Arabidopsis' de tipo salvaje (izquierda) sobrevive en la oscuridad y reinicia bien el crecimiento normal, pero la mutante (derecha) no puede activar la digestión autofágica, muere. /Universidad de Tohoku

El reciclaje de aminoácidos es importante en la productividad de los cultivos, ya que los aminoácidos derivados de la descomposición de las proteínas se movilizan y se almacenan en las semillas de los cultivos de cereales antes de la cosecha. Los hallazgos actuales sugieren que la manipulación de la autofagia permite a las plantas modificar su uso de aminoácidos.

Otro estudio, de la Universidad de Tubinga (Alemania), afirma que las plantas también cuentan con la habilidad de tomar decisiones en caso de competir por los recursos con sus vecinas, en función del tamaño y la densidad de éstas. Pueden detectar la presencia de otras plantas competidoras a través de varias señales, como la reducción en la cantidad de luz o en la relación de longitudes de onda roja a roja lejana, que ocurre cuando la luz se filtra a través de las hojas. Ya se conocía que estas señales de competencia inducen dos tipos de respuestas: alargamiento vertical por confrontación, mediante el cual las plantas intentan superar y sombrear a sus vecinos, y tolerancia a la sombra, lo que promueve el rendimiento bajo condiciones de luz limitadas. Algunas plantas, como las plantas clonales, pueden exhibir un comportamiento de evitación como un tercer tipo de respuesta: crecen lejos de sus vecinos.

Beatriz de Vera

Esta noticia ha sido publicada originalmente en N+1, ciencia que suma


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