Descubren la súper planta más resistente al calor y que podría revolucionar la agricultura

En el Valle de la Muerte, ubicado en California, Estados Unidos, un grupo de científicos detectó una planta que resiste a elevadísimas temperaturas.

Tras ello, realizaron un análisis de laboratorio con semillas de la especie, en el que reprodujeron las circunstancias de aquel lugar y, efectivamente, comprobaron que el vegetal se desarrolla sin problemas.

Los resultados de ese estudio representan una oportunidad única para la agricultura, ya que podrían imitarse las características de dicha planta para lograr que también otras soporten altos grados de calor.

El Valle de la Muerte es el lugar más caluroso del planeta. Su peculiar geografía, con una quebrada que alcanza casi los 100 metros por debajo del nivel del mar, atrapa y comprime el aire, lo que impide su circulación. Por tanto, cuando el sol del verano cae sobre este ambiente y las piedras se calientan, la temperatura puede superar los 50 grados Celsius.

Estas condiciones son increíblemente hostiles para la vida, y suponen un riesgo para los turistas que se adentran en el terreno. De hecho, se estima que fallecen unos 4 visitantes por año debido la hipertermia, ya que el cuerpo humano no tiene la capacidad suficiente para refrigerarse ante temperaturas tan extremas.

A pesar de este contexto, investigadores de la Universidad del Estado de Michigan estaban casi seguros de que, en los lugares más recónditos del Valle, un ser vivo se reproduce sin que el calor lo altere. Se trata de la planta conocida como Tidestromia oblongifolia, que parece disfrutar de los elevadísimos grados.

Para comprobar esto, las doctoras Karine Prado y Seung Yon Rhee, quienes dirigieron el grupo académico de la investigación, construyeron un invernadero especial para replicar las particularidades del Valle de la Muerte y sembraron la planta.

El estudio fue un reto complejo a nivel tecnológico, ya que la mayoría de invernaderos están pensados para plantas que crecen en ambientes de entre 20 y 30 grados y con una gran humedad, por lo que alcanzar 50 ºC y una humedad mínima conllevó realizar un número considerable de modificaciones.

Sin embargo, el equipo científico logró reproducir las características del Valle, y las plantas sembradas, en menos de 10 días, llegaron a triplicar su biomasa. En el mismo periodo, otras especies que también habían sido cultivadas se murieron.

“Cuando trajimos estas semillas al laboratorio por primera vez, luchamos por conseguir que crecieran. Pero una vez que logramos imitar las condiciones del Valle de la Muerte en nuestras cámaras de cultivo, empezaron a crecer”, dijo Prado a la National Geographic.

Asimismo, las directoras del estudio explicaron a la organización cómo es posible que la Tidestromia oblongifolia se desarrolle, ya que, para la mayoría de las plantas, esas temperaturas son prácticamente incompatibles con la fotosíntesis, el método que tienen para obtener el alimento necesario a partir del dióxido de carbono (CO₂) del aire y el agua.

Seung Yon Rhee, quien definió a la Tidestromia oblongifolia como “la planta documentada que mejor aguanta el calor extremo”, el estudio prestó atención tanto al genoma del vegetal como a otros componentes esenciales para su fotosíntesis.

Así, notaron que, cuando las temperaturas empiezan a subir, esta especie reprograma su ADN para adaptarse al calor extremo en menos de 24 horas. La planta, entonces, adquiere genes que protegen a las proteínas del calor, otros que ayudan a mantener el proceso de fotosíntesis y otros que se encargan de reparar daños del estrés térmico.

También hallaron que comienza a producir grandes cantidades de una enzima llamada Rubisco activasa, que es necesaria para asegurar que la fotosíntesis siga de forma estable, ya que es la que toma el CO₂ del aire y lo introduce en el ciclo químico con el que la planta fabrica azúcares.

Además, de acuerdo a las expertas, Tidestromia oblongifolia experimenta cambios a nivel celular. Al superar los 40 ºC, cada una de sus células reposiciona sus mitocondrias, los orgánulos productores de energía, y los coloca al lado de sus cloroplastos, la estructura interna que realiza la fotosíntesis. Así, logra que se intercambie energía más rápido y evita daños en los cloroplastos.

Estos últimos, además, adoptan una forma de “tacita”, un hecho que nunca se había observado en este tipo de plantas. Por ello, creen las investigadoras, logran aumentar la eficiencia en la captura de CO₂, liberar fácilmente el exceso de energía y evitar el “sobrecalentamiento” interno.

La científica Seung Rhee sostuvo que es importante conocer por qué Tidestromia oblongifolia sobrevive a las altas temperaturas, ya que podría servir a la ciencia para introducir modificaciones a otras plantas, con el objetivo de que todas puedan adaptarse a los crecientes niveles de calor.

«Entender cómo (Tidestromia oblongifolia) se aclimata al calor nos puede ayudar a desarrollar nuevas estrategias con las que adaptar a nuestras plantas ante un planeta cada vez más caliente“, expresó a National Geographic.

«Si aprendemos cómo replicar estos mecanismos en los cultivos, podríamos transformar la agricultura y adaptarla a un mundo más caliente», agregó la experta.

Las plantas que viven en un clima desértico han tenido millones de años para perfeccionar sus estrategias de reproducción a temperaturas hostiles, a las que en un futuro se podría enfrentar una gran parte de los seres vivos.

Por ello, argumenta la doctora, ahora que existen los medios materiales que lo permiten, los especialistas deben volcarse al estudio de estas especies. “Al fin tenemos las herramientas como la genómica, la imagen de microscopía de alta resolución y la biología de sistemas para aprender de ellas”, expresó la investigadora de la Universidad de Michigan.

Con los efectos del cambio climático amenazando las plantaciones necesarias para obtener alimento, contar con especies más resilientes ante los extremos de temperatura puede ayudar a asegurar la estabilidad de las cosechas y, por ende, a la supervivencia humana.

Como sostuvo Prado, la otra directora del estudio, “esta investigación no sólo nos explica cómo una planta del desierto vence al calor, sino que nos da una hoja de ruta de cómo podría adaptarse la vegetación hacia el mundo al que nos dirigimos”.