Campaña Antártica investigó mecanismos fisiológicos que permiten a los vegetales existir en condiciones extremas

Campaña Antártica investigó mecanismos fisiológicos que permiten a los vegetales existir en condiciones extremas

Académico del ICBTe, UACh, Dr. Rafael Coopman, formó parte de esta campaña junto a un grupo de investigadores españoles.

La campaña realizada en la Antártica tuvo por objetivo entender las plantas “sherpa”, es decir, vegetales adaptados a ambientes especialmente estresantes y capaces de desarrollar una productividad al menos “razonable” acoplada con una alta resistencia a estas condiciones. Este trabajo se realizó en el marco del proyecto “Bases mecanísticas para la compensación entre fotosíntesis y tolerancia al estrés: completando lagunas de conocimiento para la Biología Evolutiva y la Biotecnología de Plantas (TOPSTEP)”, que dirige Jaume Flexas, investigador de la Universidad de las Islas Baleares, España.

En esta labor se encuentra también colaborando el académico del Instituto de Conservación, Biodiversidad y Territorio de la Facultad de Ciencias Forestales y Recursos Naturales de la UACh, Rafael Coopman, quien explicó que “a diferencia de lo que ocurre con los animales, las plantas no pueden escapar cuando las condiciones ambientales se vuelven adversas. Estas situaciones desfavorables, como sequías, olas de calor, olas de frío, plagas o contaminación, conforman lo que denominamos “estreses ambientales”. El cambio climático global tiende a incrementar la incidencia de estos estreses en muchas áreas del planeta”.

Según el investigador, esto conlleva una mayor dificultad para la productividad de los cultivos, lo que asociado al fuerte incremento en la demanda de alimentos y otros materiales de origen vegetal, constituye uno de los más serios problemas actuales a escala mundial y uno de los mayores retos de la biología: mejorar la producción de las plantas en condiciones cada vez más adversas.

El equipo de investigación plantea que, tradicionalmente, para la mejora de cultivos se ha utilizado información y material genético procedente de la misma especie, o especies muy emparentadas con el propio cultivo, encontrándose de modo bastante general una dicotomía entre producción y tolerancia a estrés, de modo que variedades más productivas tienden a ser menos resistentes, y viceversa. “Sería como decir que los ciclistas más veloces no suelen ser los más resistentes en montaña, o que los alpinistas más ágiles no son en general los que mejor soportan las grandes altitudes. Sin embargo, hay excepciones a estas reglas. Induráin era el rey de la montaña pero tampoco era “cojo” en la contrarreloj. De manera comparable, antes de la llegada de los europeos al Himalaya, los “sherpa” ya se movían en esas altitudes con velocidad y resistencia”. En ese contexto los investigadores señalan que en el reino vegetal debe haber también plantas “sherpa”, adaptadas a ambientes especialmente estresantes. El estudio fisiológico de estas plantas daría información muy valiosa para la futura mejora de cultivos adaptados a las condiciones cambiantes que está experimentando el planeta.

“En particular, nosotros nos centramos en el estudio de la capacidad fotosintética, es decir, el proceso por el que las plantas convierten, gracias a la energía solar, el dióxido de carbono de la atmósfera en biomasa útil para su crecimiento; en contraposición a su tolerancia a la desecación severa”, afirmaron.

Para este fin, el continente antártico representa un ambiente ideal para identificar plantas “sherpa”. “A un largo período invernal sin luz le sigue un verano corto con escasa agua disponible y temperaturas moderadamente frías. En semejante entorno sólo sobreviven unos pocos organismos fotosintéticos como líquenes y musgos, conocidos por su lento crecimiento, pero alta capacidad de resistencia a climas extremos, y únicamente dos especies de plantas vasculares (más emparentadas con las especies de cultivo): Colobanthus chitensis y Deschampsia antárctica”, señalaron.

El objetivo de este trabajo es profundizar en el estudio de estas especies, así como de los musgos y líquenes asociados a su ecosistema, verificando que se trata de plantas “sherpa” que aúnan unas tasas de fotosíntesis relativamente altas con elevadas tolerancias a la desecación. Para los investigadores, la posibilidad de utilizar el conocimiento fisiológico detallado de estas especies se antoja una magnífica oportunidad para poder mejorar en un futuro la producción de los cultivos en ambientes inhóspitos para los cultivos actuales.

Participaron en esta campaña: (UIB) Jaume Flexas, Javier Gulías, Xurxo Gago, María José Clemente, Marc Carriquí; (Universidad del País Vasco/EHU) José I. García-Plazaola, Beatriz Fernández-Marín, Antonio Hernández; (Universidad Austral de Chile) Rafael Coopman.