Canales de aire en plantas: un factor clave para la detección y flexión de la luz

Las plantas tienen una notable capacidad para sentir y responder a la luz, lo cual es esencial para su supervivencia y crecimiento.

Una de las respuestas más comunes y visibles es el fototropismo, o la inclinación de los órganos de las plantas hacia la fuente de luz. Pero, ¿cómo perciben las plantas la dirección de la luz y ajustan su crecimiento en consecuencia?

Un nuevo estudio realizado por investigadores de la Escuela Politécnica Federal de Lausana (EPFL) en Suiza ha revelado un mecanismo sorprendente que involucra canales de aire intercelulares en el tallo de la planta.

Los canales de aire mejoran la dispersión de la luz en el tallo.

(Foto: MANDEL NGAN/AFP vía Getty Images)

Los investigadores utilizaron Arabidopsis thalianauna pequeña planta con flores que se utiliza ampliamente como organismo modelo en biología vegetal, para investigar el papel de los canales de aire en el fototropismo.

Los canales de aire son espacios microscópicos entre células que permiten el intercambio de gases y el transporte de agua en las plantas.

Los investigadores descubrieron que estos canales también tienen otra función: mejoran la dispersión de la luz (refracción y reflexión) en el tallo, creando un gradiente de luz a través del órgano que desencadena el fototropismo.

Para probar esta hipótesis, los investigadores utilizaron una planta mutante que carecía de canales de aire en el tallo y compararon su respuesta fototrópica con la de la planta de tipo salvaje.

Descubrieron que la planta mutante tenía una respuesta fototrópica significativamente reducida, lo que indica que se requieren canales de aire para inclinarse eficientemente hacia la luz.

También utilizaron un modelo informático para simular cómo viaja la luz a través del tallo y confirmaron que los canales de aire aumentan el gradiente de luz a través del órgano.

Un transportador ABC regula la formación de canales de aire.

Los investigadores también identificaron un gen implicado en la formación de canales de aire en el tallo. El gen codifica un transportador ABCun tipo de proteína que transporta moléculas a través de las membranas celulares.

Los investigadores demostraron que este transportador se expresa en el embrión y es necesario para mantener el aire en los espacios intercelulares de la plántula.

También descubrieron que el transportador afecta las propiedades de la pared celular, haciéndola más rígida y menos permeable al agua, lo que ayuda a mantener los canales de aire.

Los investigadores llamaron al gen Canales de aire necesarios para el fototropismo (ARP), y propuso que es un regulador clave de la formación y función de los canales de aire en el tallo.

También sugirieron que el ARP puede tener un papel más amplio en el desarrollo de las plantas y las respuestas al estrés, ya que los canales de aire también participan en otros procesos como la difusión de oxígeno, el transporte de agua y la estabilidad mecánica.

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Una visión novedosa sobre la percepción y el crecimiento de la luz de las plantas.

El estudio realizado por investigadores de la EPFL proporciona una visión novedosa sobre cómo las plantas perciben y responden a la luz, uno de los factores ambientales más importantes para su supervivencia y crecimiento.

Los investigadores revelaron que los canales de aire intercelulares en el tallo crean una señal luminosa direccional que regula el fototropismo y que se requiere un transportador ABC para la formación y función de los canales de aire.

El estudio también abre nuevas vías para futuras investigaciones sobre el papel de los canales de aire en otros aspectos de la biología vegetal, como el desarrollo, las respuestas al estrés y la fotosíntesis.

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