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Plantas ‘extremas’ pueden ayudar a crear cultivos resistentes al cambio climático

La capacidad de supervivencia de estas plantas podría ayudarlas a adaptarse mejor al calentamiento global

La mayoría de las plantas dejan de crecer cuando detectan condiciones adversas. Por ejemplo, varios estudios han descubierto que ante condiciones demasiado secas, saladas o frías, la mayoría de las plantas intentan conservar recursos, por lo que envían menos hojas y raíces y cierran sus poros para retener el agua. Si las circunstancias no mejoran, acaban muriendo.

Investigadores de la Universidad de Stanford descubrieron que la Schrenkiella parvula, un miembro desgarbado y ramificado de la familia de las mostazas, no sólo sobrevive en condiciones que matarían a la mayoría de las plantas, sino que prospera en ellas.

El artículo publicado en Nature Plants señala que la planta, que pertenece a un grupo conocido como extremófitos, crece en las orillas del lago Tuz, en Turquía, donde las concentraciones de sal en el agua pueden ser seis veces mayores que en el océano.

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“La mayoría de las plantas producen una hormona del estrés que actúa como señal de detención del crecimiento”, explica a Metro José Dinneny, profesor asociado de biología en Stanford y autor principal del estudio. “Pero en esta extremófita, es una luz verde. La planta acelera su crecimiento en respuesta a esta hormona del estrés”.

Los científicos siguieron estudiando la capacidad de estas plantas para hacer frente a condiciones difíciles. Esperan que los hallazgos puedan ayudar a diseñar cultivos capaces de crecer en suelos de menor calidad y adaptarse a las tensiones del calentamiento global.

“Con el cambio climático, no podemos esperar que el medio ambiente permanezca igual”, dijo Ying Sun, investigadora postdoctoral del Instituto Salk de Estudios Biológicos y autora principal del trabajo. “Si podemos entender los mecanismos que utilizan las plantas para tolerar el estrés, podremos ayudarlas a hacerlo mejor y más rápido”.

La Schrenkiella parvula pertenece a la familia Brassicaceae, que incluye la col, el brócoli, los nabos y otros importantes cultivos alimentarios. Por eso, en zonas donde se prevé que el cambio climático aumente la duración e intensidad de las sequías, sería valioso que estos cultivos pudieran resistir o incluso prosperar.

“Nuestros cultivos van a tener que adaptarse a estas condiciones que cambian rápidamente”.

—  Ying Sun, investigador postdoctoral del Instituto Salk de Estudios Biológicos

Schrenkiella parvula como biocombustible

-La Schrenkiella parvula también está relacionada con varias especies de semillas oleaginosas que tienen el potencial de ser modificadas y utilizadas como fuentes sostenibles de combustible para aviones u otros biocombustibles.

-Si estas plantas pueden adaptarse para crecer en condiciones ambientales más duras, habría más tierra disponible para cultivarlas.

-Las plantas extremas podrían utilizarse para cultivar bioenergía en terrenos que no son aptos para el cultivo de alimentos.

Entrevista

José Dinneny,

profesor asociado de biología en la Universidad de Stanford

P: ¿Qué le llevó a estudiar el crecimiento de ciertas plantas?

- Nos interesaba entender cómo las plantas regulan su crecimiento en condiciones ambientales estresantes. El estrés ambiental, como la sequía, el calor y la salinidad, será un problema creciente en el clima del futuro. La mayoría de las plantas suprimen su crecimiento en estas condiciones de estrés porque no son capaces de tolerarlas. A nosotros nos interesan las plantas que rompen las reglas y que, en cambio, muestran una respuesta inhibidora reducida o incluso muestran una mejora del crecimiento bajo el estrés.

P: ¿Qué son las extremófitas?

- Las extremófitas son plantas capaces de tolerar niveles de estrés ambiental que inhiben o matan a otras plantas. En nuestro trabajo estudiamos dos extremófitos: Eutrema salsugineum y Schrenkiella parvula. E. salsugineum procede de las costas de la provincia china de Shandong, mientras que S. parvula procede de las costas de un lago hipersalino de Turquía. Ambas plantas pueden tolerar niveles de sal en el suelo cercanos a los del agua de mar.

P: ¿Cómo se las arreglan estas plantas para prosperar en entornos difíciles?

- La comprensión de los mecanismos de tolerancia al estrés de estas extremófitas es un área de investigación activa. Trabajos anteriores han demostrado que E. salsugineum no excluye los iones tóxicos, como el sodio, pero puede tolerar estos iones en sus tejidos, mientras que S. parvula mantiene un alto nivel de crecimiento y excluye la acumulación de los iones tóxicos en sus tejidos.

P: ¿Qué relación tiene esto con el calentamiento global?

- Estas plantas son capaces de tolerar mejor la alta salinidad, que es un estrés que aumentará su prevalencia debido al cambio climático. La subida del nivel del mar provocará una invasión de agua salada en la tierra y en nuestros acuíferos. El aumento de las temperaturas provocará un aumento del riego, que trae sales con el agua y puede provocar un aumento de los niveles de salinidad en los suelos. Lo que no sabemos es cómo tolerarán la combinación de tensiones que se producirán con el cambio climático incluso las extremófitas más resistentes.  Mientras que S. parvula soporta bien la salinidad, la combinación de sal, calor y sequía puede suponer una amenaza demasiado difícil de sobrevivir.

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