Las plantas deben respirar dióxido de carbono para vivir, pero cada inspiración les hace perder agua que desean, por supuesto, conservar. ¿Cómo logran gestionar este dilema? Hasta ahora, observar este mecanismo en vivo representaba un obstáculo técnico para los científicos, dejando muchos aspectos en la sombra.
Un equipo de la Universidad de Illinois ha creado una herramienta que cambia las reglas del juego. El sistema 'Stomata In-Sight' combina varias tecnologías para visualizar los movimientos de los estomas, esas pequeñas aberturas en las hojas, mientras mide los intercambios gaseosos con una precisión sin precedentes.
Imagen de microscopio confocal de un estoma abierto de Zea mays, mostrando los detalles celulares.
Crédito: Plant Physiology
Los estomas, cuyo nombre significa 'bocas' en griego, son esenciales para la fotosíntesis. Se abren para dejar entrar el CO2, pero esto provoca una evaporación de agua. Comprender su comportamiento es importante para mejorar la eficiencia de los cultivos, especialmente en un clima cambiante. Estas estructuras microscópicas actúan como reguladores naturales, ajustando su apertura según las necesidades.
Hasta ahora, los métodos de observación eran limitados. Las huellas de las hojas solo mostraban un instante congelado, y los microscopios clásicos no permitían controlar el entorno. Sin embargo, los estomas reaccionan rápidamente a la luz, la temperatura y la humedad, lo que hacía difícil estudiar su dinámica en condiciones reales.
El nuevo sistema integra microscopía confocal en vivo, sensores de gas y una cámara ambiental. Así, los investigadores pueden ver cómo responden los estomas a las variaciones, en condiciones realistas, ofreciendo una vista completa del proceso. Este enfoque combina imágenes detalladas y mediciones precisas por primera vez.
Este avance abre perspectivas para la agricultura. Al identificar los rasgos genéticos que optimizan la apertura de los estomas, se podrían desarrollar plantas más económicas en agua, lo que puede resultar vital en periodos de sequía. Esto ayuda a diseñar cultivos adaptados a recursos limitados, con implicaciones para la seguridad alimentaria.
Las aplicaciones potenciales se extienden más allá de los cultivos. Esta tecnología permite comprender mejor la resiliencia de los ecosistemas frente a los cambios ambientales, al proporcionar datos para modelar las respuestas vegetales.
Fuente: Plant Physiology