Escrito por Tendenzias

Sequías, cambio climático, ¿qué plantas sobrevivirían?

Las sequías se agravan en todo el mundo poniendo en peligro los ecosistemas. Una investigación de Lawren Sack profesor de ecología y biología evolutiva en la UCLA se centra en averiguar que factores hace más resistentes a las plantas en condiciones de sequía y cambio climático.

Sequías, cambio climático, ¿qué plantas sobrevivirían?

La investigación: que especies son más resistentes

Durante más de un siglo los científicos han debatido la  manera de predecir qué especies de plantas y cultivos son más vulnerables y cuales más resistentes. ¿Porqué un girasol se marchita de forma rápida si el suelo está seco mientras que los arbustos nativos chaparral de California pueden sobrevivir largas temporadas de sequía con sus hojas verdes?

Sack y su equipo han descubierto algo que resuelve este debate y permite la predicción de cómo diversas especies de plantas y otro tipo de vegetación en todo el mundo puede tolerar la sequía.

Hay muchos mecanismos involucrados en la determinación de la tolerancia a la sequía de las plantas, y además ha habido un intenso debate entre los expertos de qué rasgos son los más importantes a considerar.

El equipo de la UCLA financiado por la National Science Foundation se centro en el rasgo llamado punto de pérdida de turgencia, un rango que nunca antes se había usado para medir y predecir la tolerancia a la sequía de plantas y ecosistemas.

Sequías, cambio climático, ¿qué plantas sobrevivirían?

El punto de pérdida de turgencia

Una de las diferencias fundamentales entre plantas y animales es que la células de las plantas están encerradas por paredes celulares y en los animales no. Las plantas para mantener sus células funcionales dependen de la presión de turgencia. Esto es la presión producida en las células por el agua salada interna empujando y levantando las paredes celulares.

Cuando las plantas abre las hojas o sus poros o estomas para capturar el dióxido de carbono necesario para la fotosíntesis pierden una gran cantidad de agua por evaporación. Esto lleva a deshidratar las células induciendo a una pérdida de presión y por lo tanto de turgencia.

Durante la sequía el agua de la célula se vuelve más difícil de reemplazar. El punto de pérdida de turgencia se alcanza cuando las células de la hoja llegan a un punto en el que sus paredes se vuelven fláccidas, pierden turgencia. Si las hojas están débiles o marchitas será más difícil que la planta pueda crecer.

Lawren Sack

La sequía puede causar que las células de la planta tengan dificultad para alcanzar su punto de turgencia la planta ha de escoger entre cerrar sus poros o estomas y correr el riesgo de morir de hambre y además dañar sus paredes celulares y proteínas metabólicas. Para poder ser más tolerante en épocas de sequía, la planta necesita su punto de pérdida de turgencia de modo que sus células sean capaces de mantener su turgencia incluso cuando el suelo esté seco.

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Los biólogos demostraron que dentro de los ecosistemas y en todo el mundo, las plantas que son más resistentes a la sequía y el cambio climático son las que tienen puntos de turgencia más bajos ya que pueden lograr mantener su turgencia aún en condiciones de suelos secos.

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La salinidad de la savia

El equipo de la UCLA ha demostrado de manera concluyente que es la salinidad del jugo celular lo que explica la tolerancia a la sequía en todas las especies. Su primer acercamiento fue matemático al revisar las ecuaciones fundamentales que rigen el comportamiento de porqué se marchitan las plantas. La solución matemática señalo la importancia de la savia de las células saladas, lo que permite a la célula mantener la turgencia de presión durante épocas secas y poder seguir con la fotosíntesis y su propio crecimiento

El equipo recogió datos de especies en todo el mundo, lo que confirma sus resultados. La tolerancia a las sequía se correlaciona con la salinidad de su savia, y no con la rigidez de sus paredes celulares. De hecho plantas con paredes celulares rígidas se encuentran en zonas húmedas y también en zonas áridas.

Christine Scoffoni, coautora del estudio

La sal concentrada en las células de esta forma retienen el agua con más fuerza y permite a las plantas mantener su grado de turgencia durante la sequía. La combinación que hace más resistente a una planta es que tenga una alta concentración de sal para mantener la presión de turgencia y además una pared celular rígida para evitar que pierdan un exceso de agua.

Sequías, cambio climático, ¿qué plantas sobrevivirían?

El equipo demostró que el punto de pérdida de turgencia y a savia salada tenían un gran poder de predicción de la tolerancia a la sequía de una planta. Sin embargo algunas de las plantas del desierto más conocidas  como los agaves, las yucas, o los cactus presentan un diseño contrario a esta tesis, paredes flexibles y savia diluía.

Megan Bartelett, estudiante graduado de UCLA

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Estamos sorprendidos de ver que tener una pared celular rígida reduce realmente poco la tolerancia a la sequía, al contrario de la sabiduría popular. Muchas plantas resistentes a la sequía también tenían paredes rígidas las células.

¿Cómo sobrevive este tipo de plantas en desiertos y zonas áridas?

En realidad este tipo de plantas son de la especie suculentas, debido a que parte de sus tejidos están llenos de células puede abrir sus estomas mínimamente durante el día o la noche y sobrevivir con e agua almacenada.

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Fuente|www.sciencedaily.com

Fotos|http://knau.org/people/kimberly-craft

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