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Científicos estadounidenses revelan el proceso que llevan las plantas para poder respirar

El nuevo estudio, dirigido por científicos del Instituto de Alimentos Sustentables de la Universidad de Sheffield y publicado en Nature Communications, utilizó técnicas de manipulación genética para revelar que cuanto más estomas tiene una hoja, más espacio aéreo se forma.

Madrid

Científicos han descubierto cómo las plantascrean redes de canales de aire, los pulmones de la hoja, para transportar el dióxido de carbono (CO2) a sus células.

Los botánicos han sabido desde el siglo XIX que las hojas tienen poros (llamados estomas) y contienen una intrincada red interna de canales de aire. Pero hasta ahora no se entendía cómo se forman esos canales en los lugares correctos para proporcionar un flujo constante de CO2 a cada célula vegetal.

El nuevo estudio, dirigido por científicos del Instituto de Alimentos Sustentables de la Universidad de Sheffield y publicado en Nature Communications, utilizó técnicas de manipulación genética para revelar que cuanto más estomas tiene una hoja, más espacio aéreo se forma. Los canales actúan como bronquiolos, los diminutos pasajes que llevan el aire a las superficies de intercambio de los pulmones humanos y animales.

En colaboración con colegas de la Universidad de Nottingham y la Universidad de Lancaster, demostraron que el movimiento de CO2 a través de los poros probablemente determina la forma y la escala de la red de canales de aire.

El descubrimiento marca un gran avance en nuestra comprensión de la estructura interna de una hoja, y cómo la función de los tejidos puede influir en la forma en que se desarrollan, lo que podría tener ramificaciones más allá de la biología vegetal, en campos como la biología evolutiva.

El estudio también muestra que las plantas de trigo han sido cultivadas por generaciones para tener menos poros en sus hojas y menos canales de aire, lo que hace que sus hojas sean más densas y les permita crecer con menos agua.

Progresión evolutiva de la diferenciación estomática y la formación del espacio aéreo mesofílico. Imagen: Universidad de Sheffield

Esta nueva perspectiva destaca el potencial de los científicos para hacer que los cultivos básicos como el trigo sean aún más eficientes en el uso de agua al alterar la estructura interna de sus hojas. Este enfoque está siendo iniciado por otros científicos en el Instituto de Alimentos Sostenibles, que han desarrollado arroz y trigo listos para el clima que pueden sobrevivir a condiciones extremas de sequía.

El profesor Andrew Fleming, del Instituto de Alimentación Sostenible de la Universidad de Sheffield, dijo: “Este gran descubrimiento muestra que el movimiento del aire a través de las hojas configura su funcionamiento interno, lo que tiene implicaciones para la forma en que pensamos acerca de la evolución en las plantas.

“El hecho de que los humanos ya hayan influido inadvertidamente en la forma en que las plantas respiran al cultivar trigo que utiliza menos agua sugiere que podríamos apuntar a estas redes de canales de aire para desarrollar cultivos que puedan sobrevivir a las sequías más extremas que esperamos ver con la degradación del clima”.

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