Ciencia: Cómo logran las plantas respirar con máxima eficiencia

Alejandra Martins

BBC Mundo

¿Pero cómo logran las plantas asegurar que estos poros, que se ven al microscopio como pequeñas bocas, estén ubicados de una manera óptima?

Los poros, llamados estomas, siempre están espaciados, nunca están contacto, y este distanciamiento uniforme permite maximizar la capacidad respiratoria. Pero hasta ahora era un misterio cómo las plantas lograban producir esos patrones.

El mecanismo depende de una proteína, según científicos del centro de investigaciones botánicas John Innes, en Inglaterra. Esa proteína regula el proceso por el que los estomas acaban rodeados de otro tipo de células.

Espaciados

Los estomas son esenciales para la vida y se cree que evolucionaron hace cerca de 400 millones de años.

"Son esenciales para que las plantas reciban el CO2 necesario para la fotosíntesis. Se abren y se cierran para regular la pérdida de agua y el intercambio de gases. Nosotros estábamos intersesados en los patrones de división celular que producen el espaciamiento final", dijo a BBC Mundo la Dra. Sarah Robinson, experta en plantas que realizó la investigación como estudiante de doctorado en John Innes. Actualmente trabaja en el Instituto de Ciencias de las Plantas en la Universidad de Berna, en Suiza.

"Los estomas se forman por una serie de divisiones asimétricas, es decir, divisiones en las que las células hijas tienen un destino diferente a sus progenitoras. Es muy importante estudiar este proceso, un método utilizado por organismos multicelulares para producir diferentes tipos de células".

Un estoma o poro cerrado y otro abierto en la superficie de una hoja de lavanda, en una imagen obtenida con un microscopio de electrones. Foto: Science Photo Library

Cuando una célula se divide se crean dos células hijas. Pero la habilidad de formar estomas es retenida sólo por una de ellas.

Las nuevas células con esa habilidad se mantienen en contacto entre ellas, por un mecanismo que orienta su posición. Cuando eventualmente se forma el estoma, está rodeado de células que no tienen esas características, lo que asegura el espaciamiento de los poros.

El proceso por el que se forman los estomas depende de que una proteína llamada SPEECHLESS (SPCH) esté activa en las células hijas.

"Descubrir este mecanismo sólo fue posible por los avances en computación", dijo el profesor Enrico Coen, experto del centro John Innes y otro de los investigadores.

El estudio, publicado en la revista Science, contribuye a un mejor entendimiento del proceso de diferenciación celular. En el futuro, podría permitir regular la eficiencia de las plantas en la absorción de dióxido de carbono y en la liberación de vapor de agua.