Articulo de referencia

Planta de resurrección

Una planta de resurrección es aquella que puede sobrevivir a la deshidratación extrema de sus tejidos vegetativos y reanudar su actividad metabólica normal al rehidratarse. Esta...

Una planta de resurrección es aquella que puede sobrevivir a la deshidratación extrema de sus tejidos vegetativos y reanudar su actividad metabólica normal al rehidratarse. Estas plantas presentan tolerancia a la desecación y a menudo se describen como poiquilohídricas , lo que les permite perder más del 90 % de su agua celular y permanecer viables durante períodos prolongados, a veces meses o años. [ 1 ] [ 2 ]

La planta de resurrección Selaginella lepidophylla revive en 3 horas tras añadirle agua.

Las plantas de resurrección se encuentran en múltiples linajes evolutivos, incluyendo helechos , licófitas y plantas con flores ; esto sugiere una evolución convergente bajo fuertes presiones de selección ambiental . [ 1 ] Estas plantas representan una rara adaptación distinta de la tolerancia a la sequía. [ 3 ] A diferencia de las semillas o esporas , que suelen ser tolerantes a la desecación, las plantas de resurrección conservan esta capacidad en tejidos vegetativos completamente desarrollados. [ 1 ]

Mecanismos de tolerancia a la desecación

La tolerancia a la desecación es común en las semillas, pero rara en los tejidos vegetativos de la mayoría de las plantas terrestres. [ 1 ] Las plantas de resurrección experimentan extensos cambios fisiológicos y moleculares durante la deshidratación, incluyendo la interrupción del metabolismo y la fotosíntesis . [ 2 ]

Las estructuras celulares se estabilizan mediante la acumulación de azúcares como la sacarosa y la rafinosa, que reemplazan el agua y forman matrices vítreas que preservan las membranas y las proteínas. [ 1 ] [ 4 ] [ 2 ] Las proteínas protectoras, incluidas las chaperonas moleculares y las proteínas LEA (abundantes en la embriogénesis tardía) , ayudan a mantener la estructura de las macromoléculas durante el secado y la rehidratación. [ 4 ] Los sistemas antioxidantes también se activan para mitigar el daño causado por las especies reactivas de oxígeno generadas durante el estrés. [ 1 ] [ 4 ]

Muchas plantas de resurrección degradan la clorofila y desmantelan el aparato fotosintético durante la deshidratación para evitar el daño fotooxidativo, reconstruyendo estos sistemas después de la rehidratación. [ 2 ] [ 4 ] Estas respuestas coordinadas permiten que las células sobrevivan en una ausencia casi total de agua celular y reanuden rápidamente su función al rehidratarse.

Distribución y diversidad

Se han identificado aproximadamente 1300 especies de plantas de resurrección, que incluyen musgos, helechos y angiospermas. [ 2 ] Las plantas de resurrección suelen estar asociadas a hábitats caracterizados por la disponibilidad intermitente de agua y ciclos de sequía rápidos. [ 3 ] Se encuentran típicamente en ambientes áridos y semiáridos, particularmente en afloramientos rocosos expuestos con suelos poco profundos. [ 3 ] El sur de África se considera un centro mundial de diversidad para las plantas de resurrección. [ 3 ] [ 2 ]

Ejemplos

Algunos ejemplos son:

Ciertas plantas de resurrección, en particular Selaginella lepidophylla , se han vendido durante mucho tiempo en su forma desecada e inactiva como curiosidades, reviviendo al exponerse al agua. Esta práctica se menciona en la literatura botánica del siglo XIX y continúa vigente en la actualidad. [ 6 ]

Aplicaciones potenciales

Los mecanismos subyacentes a la tolerancia a la desecación en las plantas de resurrección han despertado interés para mejorar la tolerancia a la sequía y la desecación en especies de cultivo. [ 2 ] [ 1 ] Los esfuerzos de investigación han incluido intentos de transferir o activar vías de tolerancia a la desecación en plantas de cultivo, incluyendo el trabajo liderado por Jill Farrant sobre la identificación de mecanismos reguladores que permiten a los tejidos vegetativos sobrevivir a la deshidratación. [ 2 ] La discusión pública inicial de este enfoque fue destacada en una charla TED de Farrant en 2015. [ 9 ]

Véase también

Referencias

  1. 1 2 3 4 5 6 7 Oliver, Melvin J.; Farrant, Jill M.; Hilhorst, Henk WM; Mundree, Sagadevan; Williams, Brett; Bewley, J. Derek (2020). "Tolerancia a la desecación: Evitar el daño celular durante el secado y la rehidratación". Annual Review of Plant Biology . 71 : 435–460 . doi : 10.1146/annurev-arplant-071219-105542 . PMID 32040342 . 
  2. 1 2 3 4 5 6 7 8 Enserink, Martin (2026). "Haciéndose el muerto". Science . 391 (6792): 1312– 1315. doi : 10.1126/science.znozssc .
  3. 1 2 3 4 Porembski, Stefan (2011). "Evolución, diversidad y hábitats de plantas vasculares poiquilohidráulicas". En Lüttge, Ulrich; Beck, Erwin; Bartels, Dorothea (eds.). Tolerancia a la desecación en plantas . Estudios ecológicos. Vol. 215. Berlín, Heidelberg: Springer. pp. 139–158 . doi : 10.1007/978-3-642-19106-0_8 . ISBN   978-3-642-19105-3.
  4. 1 2 3 4 Bartels, Dorothea; Hussain, SS (2011). "Plantas de resurrección: fisiología y biología molecular". En Lüttge, Ulrich; Beck, Erwin; Bartels, Dorothea (eds.). Tolerancia a la desecación en plantas . Estudios ecológicos. Vol. 215. Berlín, Heidelberg: Springer. pp. 339–364 . doi : 10.1007/978-3-642-19106-0_16 . ISBN   978-3-642-19105-3.
  5. Suzana Živković (2010). "Cambios relacionados con la deshidratación en la actividad de la peroxidasa y la polifenol oxidasa en las frondas del helecho de resurrección Asplenium Ceterach L." Arch. Biol. Sci . 62 (4): 1071– 1081. doi : 10.2298/ABS1004071Z .
  6. 1 2 Liberty Hyde Bailey (1916). The Standard Cyclopedia of Horticulture . Vol. 5. The Macmillan company. pp. 2920–2921 , 3639.  
  7. Zhang, T.; Fang, Y.; Wang, X.; Deng, X.; Zhang, X.; Hu, S.; Yu, J. (2012). Badger, Jonathan H (ed.). "Las secuencias completas del genoma del cloroplasto y la mitocondria de Boea hygrometrica: perspectivas sobre la evolución de los genomas de los orgánulos vegetales" . PLOS ONE . 7 (1) e30531. Bibcode : 2012PLoSO...730531Z . doi : 10.1371/journal.pone.0030531 . PMC 3264610. PMID 22291979 .  
  8. "Xerophyta Juss" . Plantas del mundo en línea . Jardines Botánicos Reales de Kew . Consultado el 25 de mayo de 2024 .
  9. "Cómo podemos hacer que los cultivos sobrevivan sin agua" . TED. 19 de enero de 2016. Consultado el 21 de enero de 2016 .