22 Oct 2017

Estudia investigador circulación del agua en plantas en pos de mejorar sistemas de riego

* Incursiona especialista del Inecol en su arquitectura hidráulica, lo que posibilita conocer el estado de salud de estos seres vivos Tal como sucede con el sistema circulatorio humano, las plantas cuentan con una muy elaborada

* Incursiona especialista del Inecol en su arquitectura hidráulica, lo que posibilita conocer el estado de salud de estos seres vivos

Tal como sucede con el sistema circulatorio humano, las plantas cuentan con una muy elaborada red de “tuberías” que abastecen de agua toda su estructura. El estudio de esta red data de hace más de 200 años, aunque hay quien atribuye a Leonardo Da Vinci las primeras investigaciones al respecto sobre el complejo proceso que ahora se denomina “Arquitectura Hidráulica de las Plantas”, y entre sus diversas aplicaciones puede decirse que ha ayudado a hacer más eficientes los sistemas de riego en viñedos.
Como pasa en las personas, el proceso circulatorio en las plantas puede enfrentar problemas que pongan en riesgo su vida, por ejemplo, pueden sufrir embolias que impidan el paso de agua hasta donde deba llegar y hacer que muera una hoja, una rama o toda la estructura.

Quien explica en detalle la arquitectura hidráulica de las plantas es el doctor Guillermo Angeles Alvarez, investigador de la Red de Ecología Funcional del Instituto de Ecología, A.C. (Inecol), quien recuerda que el primero en adentrarse en el tema fue el suizo Martin Zimmermann, hace más de 35 años en la Universidad de Harvard, aunque nunca uso el término que empleamos hoy en día.

Antes de él, los fisiólogos tradicionales trabajaban en invernadero con plantas pequeñas; Zimmermann fue el primer fisiólogo en interesarse en árboles completos para entender todo el mecanismo de ascenso desde las raíces hasta las hojas para comprender la historia completa, de acuerdo a lo que menciona uno de los pocos especialistas en la materia en México.

El complejo sistema de tuberías inicia desde los pelos absorbentes de las raíces más finas, los tubos conductores, sus conexiones con el tronco y luego con cada una de las ramas hasta llegar a la nervadura de las hojas. “Estos conductos, hechos principalmente de celulosa y lignina, van variando sus diámetros, por ejemplo, los más anchos están en las raíces y van reduciendo su tamaño hasta llegar a las hojas”, refiere el investigador del Inecol.

Sin embargo, ese sistema circulatorio de las plantas también presenta problemas, como el embolismo en las mismas, es decir, la formación de burbujas de aire en los ductos de circulación, como sucede en el humano.

“Cuando las plantas respiran muy rápidamente, la tensión que se genera en el xilema (tejido vegetal que transporta líquidos) es muy alta; Zimmermann postuló que, al formarse burbujas de agua en los vasos (miden entre 500 y 800 micras de diámetro), éstas pueden provocar una embolia, haciendo inútil el ducto y provocando el marchitamiento de las hojas; dependiendo de cuánto vasos estén embolizados, puede secarse desde una rama hasta una planta completa.

Las plantas respiran más o menos de acuerdo a la temperatura ambiental y la humedad relativa, ello regula que los estomas (orificios o poros que atraviesan la epidermis de las hojas, para comunicar el ambiente gaseoso del interior de la planta con el del exterior) estén abiertos o cerrados.

“Cuanto más abiertos están los estomas hay mayor pérdida de agua, de manera que la tensión que se genera es mucho más alta y eso hace que las plantas sean susceptibles a los embolismos. Las bajas temperaturas también provocan embolismos. Si la savia se llega a congelar, el aire no se disuelve en ella, sino que queda atrapado. Al fundirse el hielo, el aire se libera, formando burbujas grandes.

Ahí entra la arquitectura hidráulica: Para entender cómo están distribuidos los vasos en las plantas, pues éstos no son continuos desde las raíces hasta las hojas, hay diversas ramificaciones, y para saber en qué parte de éstas se localiza, de manera que se pueda conocer si la planta tiene posibilidades de sobrevivir”, especifica el investigador del Laboratorio de Anatomía Vegetal del Inecol.

Finalmente, el doctor Angeles Alvarez señala que, entre las aplicaciones que se han derivado del estudio de, la arquitectura hidráulica de las plantas, está del diseño de sistemas de riesgo más eficientes; “en los viñedos, por ejemplo, se mide la tensión del xilema en unas cuántas hojas, usando un aparato llamado “bomba de Scholander”. Si esas hojas muestran una alta tensión, están en riesgo de sufrir embolismos. Entonces es el momento de regar todo el viñedo”. Esto aplica también a otros cultivos grandes, como son las plantaciones forestales”. (Agencia ID)

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