Investigadores de Cornell descubren un nuevo mecanismo celular que podría permitir que las plantas usen el agua de forma más eficiente

Descubrimiento en Fisiología Vegetal

Un equipo de la Universidad de Cornell ha hallado un proceso interno desconocido que controla el agua en las hojas, un avance fundamental para crear cultivos con mayor tolerancia a la falta de agua.

Revisión de un Concepto Clásico

Los científicos de Cornell han detectado un sistema de gestión del agua que, por su naturaleza básica, había permanecido oculto. Este descubrimiento no solo enriquece la ciencia básica, sino que ofrece una vía tangible para obtener variedades agrícolas que mantengan su rendimiento en condiciones de aridez extrema, un pilar para una agricultura futura más robusta.

Por años, se creyó que los estomas –las microscópicas aberturas en la superficie foliar– eran los únicos guardianes del balance hídrico, permitiendo el intercambio de dióxido de carbono y vapor de agua. La nueva evidencia demuestra que hay más actores en este proceso, operando en las profundidades del tejido vegetal.

Un Regulador Oculto en el Interior de la Hoja

La investigación expone que las membranas de las células fotosintéticas, localizadas dentro de la hoja (en el mesófilo), son cruciales para regular el agua. Este ajuste preciso sucede en la etapa final del viaje del agua, justo antes de su evaporación, un segmento diminuto pero de una importancia capital.

Detectar este fenómeno fue posible gracias a AquaDust, un nanosensor creado en Cornell. Este material flexible se inserta en los espacios entre las células del mesófilo, donde se hincha o encoge según la humedad, cambiando su fluorescencia para indicar el nivel de estrés hídrico en tiempo real y sin dañar la planta.

Esta tecnología única permitió observar que:

• La diferencia en la disponibilidad de agua genera una resistencia extra en su flujo, funcionando como un regulador secundario y autónomo respecto a los estomas.

La carencia de un instrumento tan sensible había mantenido este mecanismo en la sombra. AquaDust lo ha revelado, demostrando una vez más que nuevas herramientas desvelan nuevos fenómenos.

El Santo Grial: Ahorrar Agua Sin Frenar el Crecimiento

Lo más prometedor del hallazgo es que este proceso podría optimizar el uso del agua sin comprometer la captación de carbono. En otras palabras, la planta podría reducir su consumo hídrico sin detener su desarrollo.

Equilibrar la retención de humedad con la fotosíntesis es un desafío ancestral. En sequía, al cerrar los estomas, la planta se protege pero deja de crecer. Si existe este segundo punto de control en las membranas del mesófilo, se podría modular el proceso para limitar la pérdida de agua mientras se sigue absorbiendo CO₂.

Esta no es una mera teoría. El grupo ya trabaja con Corteva Agriscience para explorar cómo aplicar esta característica en el maíz, un cultivo vital a nivel mundial. El próximo objetivo es identificar los genes que lo gobiernan. Con las técnicas actuales de sensores, modelos fisiológicos y edición genética, este camino es más accesible que nunca.

Fuente: Cornell Chronicle

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