El sorprendente sobreviviente del desierto que crece más rápido con el calor

En el abrasador calor del Valle de la Muerte, donde las temperaturas estivales superan los 48 grados Celsius, la supervivencia parece casi imposible. Sin embargo, una planta nativa no solo resiste, sino que prospera. Se trata de Tidestromia oblongifolia, que ha permitido a científicos de la Universidad Estatal de Michigan descubrir cómo la vida puede persistir en condiciones extremas. Este hallazgo podría servir como guía para desarrollar cultivos que sobrevivan en un clima cada vez más caluroso.

En un estudio publicado en Current Biology, la profesora de la Fundación de Investigación Seung Yon "Sue" Rhee y la especialista en investigación Karine Prado informaron que T. oblongifolia crece más rápidamente bajo las condiciones veraniegas del Valle de la Muerte. La planta logra esto ajustando su sistema fotosintético para resistir los efectos dañinos del calor.

Una planta que se fortalece con el calor

La investigación comenzó con una pregunta sencilla: ¿cómo puede esta planta mantenerse verde y saludable cuando la mayoría de las demás se marchitan en pocas horas? "Cuando trajimos estas semillas al laboratorio, luchamos solo para que crecieran", comentó Prado. "Pero una vez que logramos imitar las condiciones del Valle de la Muerte en nuestras cámaras de crecimiento, comenzaron a desarrollarse rápidamente".

Colaborando con colegas en el laboratorio de Rhee en el Instituto de Resiliencia de Plantas de la MSU, Prado utilizó cámaras de crecimiento personalizadas para reproducir la intensa luz y los drásticos cambios de temperatura del desierto. Los resultados fueron asombrosos: en solo diez días, T. oblongifolia triplicó su biomasa, mientras que otras especies relacionadas, conocidas por su tolerancia al calor, dejaron de crecer por completo.

La planta más tolerante al calor del mundo

Después de solo dos días en condiciones de calor extremo, T. oblongifolia amplió su zona de confort fotosintético, permitiéndole seguir produciendo energía de manera eficiente. En dos semanas, su temperatura óptima para la fotosíntesis aumentó a 45 grados Celsius, superando la de cualquier cultivo importante registrado. "Esta es la planta más tolerante al calor jamás documentada", afirmó Rhee. "Entender cómo T. oblongifolia se aclimata al calor nos brinda nuevas estrategias para ayudar a los cultivos a adaptarse a un planeta en calentamiento".

Cómo funciona el sobreviviente del desierto

Utilizando una combinación de pruebas fisiológicas, imágenes en vivo y análisis genómicos, el equipo de investigación descubrió cómo T. oblongifolia coordina múltiples sistemas biológicos para sobrevivir. Bajo el calor del Valle de la Muerte, las mitocondrias, estructuras que generan energía, se acercan a los cloroplastos, donde ocurre la fotosíntesis. Al mismo tiempo, los cloroplastos adoptan formas distintivas en forma de "taza" que nunca antes se habían observado en plantas superiores. Estas adaptaciones podrían ayudar a la planta a capturar y reciclar el dióxido de carbono de manera más eficiente, manteniendo la producción de energía incluso bajo estrés.

En las primeras 24 horas de exposición al calor, miles de genes ajustan su actividad. Muchos de ellos están involucrados en proteger proteínas, membranas y maquinaria fotosintética del daño. La planta también aumenta la producción de una enzima conocida como Rubisco activase, que ayuda a mantener la fotosíntesis funcionando sin problemas a altas temperaturas.

Lecciones para la agricultura futura

Con las temperaturas globales que se espera que aumenten hasta 5 grados Celsius para finales de siglo, el calor extremo ya está reduciendo los rendimientos de cultivos esenciales como el trigo, el maíz y la soja. A medida que la población mundial crece, los científicos se apresuran a encontrar formas de sostener la producción de alimentos. "T. oblongifolia nos muestra que las plantas tienen la capacidad de adaptarse a temperaturas extremas", dijo Rhee. "Si podemos aprender a replicar esos mecanismos en los cultivos, podría transformar la agricultura en un mundo más cálido".

Aprendiendo de los sobrevivientes más resistentes de la naturaleza

Durante décadas, la biología vegetal se ha centrado en especies modelo que son fáciles de cultivar, como Arabidopsis, arroz y maíz. Rhee considera que es hora de mirar más allá de estas plantas familiares y estudiar especies que han evolucionado para soportar los entornos más duros del mundo. "Las plantas del desierto han pasado millones de años resolviendo los desafíos que recién comenzamos a enfrentar", afirmó. "Finalmente tenemos las herramientas, como la genómica, la imagen en vivo de alta resolución y la biología de sistemas, para aprender de ellas. Lo que necesitamos ahora es un apoyo más amplio para llevar a cabo este tipo de investigación".

Su laboratorio ya está aplicando estos conocimientos, estudiando cómo los genes y las estructuras celulares que otorgan a T. oblongifolia su extraordinaria resiliencia podrían utilizarse para hacer que los cultivos alimentarios sean más tolerantes al calor. "Esta investigación no solo nos dice cómo una planta del desierto supera el calor", concluyó Prado. "Nos brinda un mapa de cómo todas las plantas podrían adaptarse a un clima cambiante".

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