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Midiendo el estrés de los bosques

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Las plantas son estresadas cuando sufren falta de agua, calor, frío o exceso de luz. Un equipo de investigadores de la UPV analiza las sustancias que activan las plantas para protegerse a sí mismas, con el fin de seleccionar las especies que mejor se adapten al medio a la hora de reformar el bosque en condiciones inadecuadas.

La sequía, las temperaturas extremas, la contaminación... perjudican a las plantas. En ocasiones, estos daños son causados por el hombre, que recibe más luz de la que pueden soportar las plantas acostumbradas a la sombra por cortas de bosques, por ejemplo.

En la mayoría de los casos, sin embargo, la propia naturaleza estresa las plantas. La cantidad de luz, fuente de energía en condiciones normales, se transforma en exceso en invierno (debido al frío) y en verano (debido a altas temperaturas y sequías), ya que el metabolismo de las plantas no puede absorber adecuadamente. Este proceso se denomina estrés de fotooxidación.

Algunas plantas son incapaces de soportar este estrés. Al no poder dispersar adecuadamente el exceso de energía, producen una reacción en cadena que se va deteriorando progresivamente hasta su muerte. Otras especies, por su parte, inician un proceso de climatización y activan compuestos químicos de autoprotección, es decir, se adaptan a la nueva situación. Estos compuestos químicos son de interés para un grupo de investigadores del Departamento de Biología Vegetal y Ecología de la Facultad de Ciencia y Tecnología de la UPV/EHU.

El grupo EKOFISKO, liderado por el doctor Txema Becerril, investiga los mecanismos de protección de las plantas para detectarlos antes de que se produzcan los daños. Miden las sustancias foto-protectoras que producen las plantas y analizan su comportamiento utilizando como biosensores del estrés de fotooxidación.

Entre las plantas se analizan los árboles y el resto de especies forestales. De hecho, al tratarse de especies de ciclo largo, se debe asegurar su adecuada adaptación al medio antes de iniciar las labores de reforestación. Investigan las especies autóctonas de la Comunidad Autónoma del País Vasco, especialmente las del Sur, que se encuentran en la frontera entre el clima atlántico y el mediterráneo, por lo que son ellas las que sufrirían los primeros daños ante el cambio climático. Estudian especies con hojas caducas y persistentes que se adaptan a temperaturas frías sin perder la hoja.

Por el camino de Ezpela

El boj es ejemplar y un buen ejemplo para el estudio de los mecanismos de protección de las plantas: puede vivir en diferentes lugares (zonas soleadas, secas, húmedas y oscuras), por ser muy tolerante y versátil. Cuando se estresa, las hojas se doran, al igual que otras especies en otoño, pero la particularidad más destacable es que su cromoplasto (que acumula pigmentos rojos) puede ser reconvertido para convertirse nuevamente en cloroplasto (pigmento con verde), de forma que, una vez pasadas las condiciones que han originado el estrés, vuelva a captar energía.

Para medir los biomarcadores del estrés de fotooxidación, simulan las condiciones de invierno y verano en el invernadero de la Facultad de Ciencia y Tecnología y en las cámaras de cultivo, es decir, afectan artificialmente a las plantas las condiciones de estas estaciones. Así, sólo analizan las consecuencias de cada agente de estrés, al margen del resto de variables que se pueden encontrar en la naturaleza.

Investigadores de la UPV han demostrado que el secreto de las especies adaptativas es la acumulación de antioxidantes, como la vitamina E y los carotenoides especiales (carotenos y xantofilas), sustancias que alteran el color de las plantas. Cuando reciben demasiada luz, las plantas ponen en marcha el ciclo VAZ: el equilibrio entre las tres xantofilas correspondientes a estos tres iniciales cambia para que esta energía excesiva no dañe a las plantas. Además de investigar el ciclo VAZ, el equipo de Txema Becerril (ciclo de la luteina epoxi) ha encontrado un ciclo que hasta ahora no se conocía. Este ciclo está presente en muchas especies forestales, como el haya, el laurel, todavía el roble, y ahora se está investigando su función protectora.