No son tan diferentes de nosotros: científicos observan un fenómeno similar al humano en las plantas
Las plantas son organismos mucho más activos de lo que aparentan, pero observar en tiempo real cómo funcionan y se desarrollan ha sido un gran desafío para la ciencia.
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Aunque a simple vista parezcan muy diferentes, las plantas y los humanos comparten más características de lo que suele pensarse. Estos organismos pueden comunicarse mediante señales químicas, reconocer a sus parientes y modificar su crecimiento para evitar competir con ellos. Además, poseen diminutas aberturas microscópicas en las hojas, llamadas estomas, que funcionan como pequeñas bocas a través de las cuales “respiran”.
Los científicos han desarrollado ahora una herramienta que permite observar estas diminutas “bocas” en tiempo real, según el estudio publicado en Plant Physiology. Los expertos enfrentaron durante años grandes dificultades para estudiar este mecanismo en tiempo real, un obstáculo que ahora comienza a superarse gracias a esta tecnología.
Científicos observan cómo respiran las plantas
Los investigadores de la Universidad de Illinois en Urbana-Champaign denominaron a la herramienta 'Stomata In Sight', la cual permite observar cómo los estomas se abren y se cierran en tiempo real, a la vez que mide con precisión la cantidad de gas que intercambian con el entorno. A través de estas diminutas aberturas, las plantas “respiran” al absorber dióxido de carbono y liberar oxígeno y vapor de agua, un proceso esencial tanto para la fotosíntesis como para el equilibrio del sistema climático de la Tierra.
Imagen representativa de estomas y mediciones del intercambio de gases. Foto: Plant Physiology
"Yo, y muchas otras personas, buscamos maneras de utilizar el mejoramiento genético o la biotecnología para modificar el funcionamiento de los estomas y así producir mejores cultivos, en particular aquellos que requieren menos agua", dijo a Live Science el biólogo Andrew Leakey, coautor del estudio.
¿Cómo funciona la herramienta?
El sistema integra en un solo dispositivo tres tecnologías que hasta ahora se utilizaban por separado: un microscopio confocal capaz de observar células vivas en tres dimensiones, sensores de alta precisión para medir el intercambio de gases y un software de análisis de imágenes basado en aprendizaje automático.
Las estomas son poros microscópicos ubicados en la epidermis de las hojas y tallos de las plantas. Foto: Plant Physiology
Todo funciona dentro de una cámara climática del tamaño aproximado de la palma de una mano, en la que los investigadores pueden controlar variables como la luz, la temperatura, la humedad o la disponibilidad de dióxido de carbono. Esta combinación permite seguir, de forma simultánea, la actividad de miles de estomas y relacionar su apertura o cierre con los flujos reales de agua y carbono, algo que durante décadas resultó técnicamente inalcanzable.
Cultivos resistentes al cambio climático
Comprender con mayor precisión cómo funcionan los estomas es fundamental para la agricultura, ya que estas estructuras regulan el delicado equilibrio entre el crecimiento de las plantas y la pérdida de agua. Gracias a esta nueva herramienta, los científicos pueden identificar genes relacionados con la densidad y el comportamiento de los estomas, lo que abre la puerta al desarrollo de cultivos que utilicen el agua de forma más eficiente.
El equipo ya ha aplicado este enfoque en plantas como el maíz y el sorgo, diseñando variedades con estomas más dispersos y menor consumo hídrico. Aunque la tecnología aún no está disponible de forma comercial y algunos expertos se muestran cautos sobre su impacto, los investigadores confían en que sistemas como Stomata In Sight ayuden a adaptar la producción agrícola a un escenario marcado por el aumento de las sequías y el estrés climático.
