Un grupo de investigación del Instituto de Biología Molecular y Celular de Plantas (IBMCP) de la ciudad de Valencia, en conjunto con el Centro de Investigación en Agrigenómica (CRAG) de Barcelona, España, comprobó que algunas plantas de cultivo se adaptan para crecer en condiciones de sombra.
En el estudio, los especialistas lograron descubrir como algunas especies vegetales, en cercanía a la vegetación, se anticipan a esas condiciones ambientales del entorno que las rodea y modifican su estructura para poder crecer con menos luz.
De acuerdo con los resultados de la investigación, publicada en la revista Plant Physiology, se reveló que la caída en los niveles de pigmentos fotosintéticos de las plantas es parte de un mecanismo que les permite adaptarse para vivir con menos luz.
una respuesta anticipada
Los investigadores estudiaron que el alargamiento del tallo fue la principal respuesta ante este síndrome, llamado “síndrome de huida de la sombra” (SAS, por sus siglas en inglés). Esto le permite a un individuo anticiparse, es decir, crecer más rápido que las plantas vecinas y llegar antes a la luz.
A su vez, el SAS causa una disminución en los niveles de clorofilas y otros pigmentos originados en la fotosíntesis, pero hasta ahora se desconocía cual era la razón de esta respuesta.
Los equipos, liderados por los investigadores del CSIC en el IBMCP Jaume Martínez García y Manuel Rodríguez Concepción, estudiaron la respuesta a cambios en la calidad y la cantidad de luz de distintas especies de las Brasicáceas, familia que incluye importantes cultivos como col, coliflor, brócoli, colza, rábano o mostaza.
De esta forma, los expertos clasificaron las especies en dos grupos: las que evitan la sombra y las que la toleran. Las primeras crecieron mejor en intensidades altas de luz y se alargaron mucho al percibir la señal de proximidad vegetal. En tanto, las tolerantes a sombra casi no se alargaron con esta señal y estaban mejor adaptadas a vivir con poca luz.
Normalmente, las plantas fijan carbono a través de la luz solar por medio de la fotosíntesis. Muchas veces, en bosques o cultivos densos, existe competencia por ese recurso y, con frecuencia, algunos individuos sombrean a otros en busca de esta vital fuente de energía.
En este sentido, las plantas evolucionaron y adquirieron mecanismos para detectar la cercanía de otras plantas que podrían competir con ellas por la luz antes incluso de que les hagan sombra e incluso responder adecuadamente.
Durante la fotosíntesis, las plantas absorben el azul y el rojo del espectro electromagnético, y dejan pasar o reflejan el rojo-lejano. Así, cuando la luz del sol se filtra por las hojas, se empobrece en azul y rojo y se enriquece en rojo-lejano.
crecimiento óptimo y sostenible
Según los investigadores, cuando las especies que evitan la sombra se exponían a la señal que informaba de la proximidad de vegetación y después crecían con menos luz, su eficiencia fotosintética era mejor que la de plantas que no se habían expuesto previamente a esta señal.
“Observamos que esto era debido no sólo a una bajada en los niveles de pigmentos fotosintéticos, sino también a cambios en la expresión de genes y estructuras de los cloroplastos relacionados con la fotosíntesis”, explicó Manuel Rodríguez.
Además, los investigadores comprobaron que plantas mutantes, incapaces de traducir la señal de proximidad de otras plantas, y las especies tolerantes a sombra no mostraron esta respuesta adaptativa.
Dado que la mayoría de los cultivos que nos alimentan son especies de plantas a las que les gusta el sol y evitan la sombra, es importante conocer cómo responden a las señales de proximidad ofrece una información muy valiosa para optimizar su crecimiento de forma sostenible.
Por su parte, Jaume Martínez añadió que “la exposición a luces que simulan la señal de proximidad podría mejorar el rendimiento de cultivos de invernadero al crecerlos con menor cantidad de luz, lo que ahorraría costes de electricidad”.
