En el Valle de la Muerte de California, donde las temperaturas de verano superan los 49 grados Celsius, la vida parece casi imposible. Sin embargo, entre la tierra agrietada y la luz solar cegadora, una planta autóctona no solo sobrevive, sino que prospera.
Esa planta, Tidestromia oblongifolia , ha ayudado a los científicos de la Universidad Estatal de Michigan (MSU) a descubrir cómo la vida puede prosperar en un calor extremo, revelando un modelo potencial para diseñar cultivos que puedan adaptarse a un planeta que se calienta.
Según un estudio de la Universidad Estatal de Michigan (MSU) , los investigadores Seung Yon “Sue” Rhee, profesor de la Fundación de Investigación, y Karine Prado, especialista en investigación, descubrieron que la especie *T. oblongifolia* crece más rápido bajo las abrasadoras condiciones del verano del Valle de la Muerte, ajustando rápidamente su sistema fotosintético para resistir el calor. Sus hallazgos, publicados en Current Biology, podrían ayudar a los científicos a diseñar cultivos resistentes al calor en el futuro.
Un crecimiento acelerado que desafía el calor
Para Prado, el estudio comenzó con una pregunta crucial: ¿cómo puede esta planta mantenerse verde y vigorosa donde la mayoría de las demás se marchitarían en cuestión de horas?
“Cuando trajimos estas semillas al laboratorio por primera vez, nos costó mucho lograr que crecieran”, dijo Prado. “Pero una vez que conseguimos recrear las condiciones del Valle de la Muerte en nuestras cámaras de crecimiento, proliferaron rápidamente”.
En colaboración con colegas del Laboratorio Rhee del Instituto de Resiliencia Vegetal de la MSU, Prado utilizó cámaras de crecimiento vegetal diseñadas a medida para recrear las intensas fluctuaciones de luz y temperatura de un verano real en el Valle de la Muerte. Lo que sucedió a continuación asombró al equipo: la T. oblongifolia triplicó su biomasa en tan solo 10 días. En contraste, especies estrechamente relacionadas, a menudo elogiadas por su tolerancia al calor, dejaron de crecer por completo.
A los dos días de exposición al calor extremo, la planta elevó su zona de confort fotosintético, lo que le permitió seguir produciendo energía. En dos semanas, su temperatura fotosintética óptima alcanzó los 45 grados Celsius (113 grados Fahrenheit), superior a la de cualquier otro cultivo importante conocido.
“Esta es la planta más tolerante al calor jamás documentada”, dijo Rhee. “Comprender cómo la T. oblongifolia se aclimata al calor nos brinda nuevas estrategias para ayudar a los cultivos a adaptarse a un planeta que se calienta”.
Dentro de una planta construida para condiciones extremas
Al combinar mediciones fisiológicas con imágenes en vivo y análisis genómicos, los investigadores descubrieron que la resiliencia de T. oblongifolia proviene de cambios coordinados en múltiples capas biológicas.
Bajo un calor abrasador, las mitocondrias de la planta —sus centrales energéticas— se reubican junto a los cloroplastos, donde se produce la fotosíntesis. Los cloroplastos mismos cambian de forma, formando estructuras en forma de copa nunca antes vistas en plantas superiores. Estas estructuras podrían ayudar a capturar y reciclar dióxido de carbono de manera más eficiente, estabilizando la producción de energía en condiciones de estrés.
Miles de genes también cambian su actividad en 24 horas. Muchos protegen proteínas, membranas y la maquinaria fotosintética del daño por calor. La planta aumenta la producción de una enzima clave llamada activasa de Rubisco, que ayuda a que la fotosíntesis se desarrolle correctamente a altas temperaturas.
Un modelo para la agricultura en un mundo más cálido
Con un aumento previsto de las temperaturas globales de hasta 5 grados Celsius para finales de siglo, las olas de calor ya están reduciendo el rendimiento de cultivos importantes como el trigo, el maíz y la soja.
« La T. oblongifolia nos demuestra que las plantas tienen la capacidad de adaptarse a temperaturas extremas», dijo Rhee. «Si logramos aprender a replicar esos mecanismos en los cultivos, podríamos transformar la agricultura en un mundo cada vez más cálido».
Durante décadas, la mayor parte de la biología vegetal se ha centrado en especies modelo de fácil cultivo, como Arabidopsis, o en cultivos básicos como el arroz y el maíz. Rhee afirmó que las especies extremadamente resistentes, como T. oblongifolia, representan una nueva frontera para mejorar la resiliencia.
«Las plantas del desierto han dedicado millones de años a resolver los desafíos a los que apenas empezamos a enfrentarnos», afirmó. «Por fin contamos con las herramientas —genómica, imágenes de alta resolución, biología de sistemas— para aprender de ellas. Lo que necesitamos ahora es un mayor apoyo para impulsar este tipo de investigación».
Su laboratorio ya está poniendo en práctica esos conocimientos, estudiando cómo los genes y las estructuras celulares que confieren a T. oblongifolia su resistencia al calor podrían hacer que los cultivos básicos sean más robustos.
“Esta investigación no solo nos dice cómo una planta del desierto sobrevive al calor”, dijo Prado. “Nos da una hoja de ruta sobre cómo todas las plantas podrían adaptarse a un clima cambiante”.
Fuente: https://www.seedworld.com/
Equipo Prensa
Portal Agro Chile
