¿Cómo las plantas luchan contra el estrés abiótico?

Una investigación detalló cómo los cultivos activan defensas a nivel molecular y fisiológico para resistir el frío,  la sequía y la salinidad en un entorno climático cambiante.

Una reciente investigación científica se llevó a cabo en la Universidad de Yangzhou, en China, para profundizar en la capacidad de adaptación de los vegetales frente a la degradación ambiental. El estudio, publicado en el Journal of Integrative Agriculture, agrupó las principales amenazas físicas bajo el concepto de estrés abiótico, examinando cómo factores como la salinidad, la escasez de agua, los desequilibrios nutricionales y las temperaturas extremas afectan la productividad de los cultivos a nivel global. El informe reveló que las plantas han desarrollado complejos mecanismos de supervivencia que se activan ante estas condiciones adversas para proteger su supervivencia.

El impacto del estrés 

La degradación del entorno, impulsada por el cambio climático y la actividad humana, ha dejado de ser una advertencia teórica para convertirse en una amenaza real a la seguridad alimentaria mundial. 

El estudio señala que el estrés abiótico altera el metabolismo y los mecanismos morfofisiológicos de los cultivos, lo que deriva en una reducción de la productividad. Por ejemplo, el estrés por sequía disminuye el área foliar y la altura de la planta, afectando el desarrollo general desde las etapas más tempranas. Por su parte, el frío extremo deshidrata los tejidos y provoca la cristalización del agua en las células, lo que inhibe el crecimiento y compromete la eficiencia de la planta.

En el caso de la salinidad, los investigadores explican que esta no solo induce un estrés hídrico al dificultar que las raíces absorban agua, sino que también aumenta la producción de especies reactivas de oxígeno (ROS), las cuales dañan las membranas celulares y el metabolismo interno. Asimismo, las temperaturas altas aceleran el desarrollo sexual, pero limitan la contribución de la fotosíntesis a la producción de frutos y semillas, pudiendo causar daños letales permanentes.

Mecanismos de defensa y nuevas fronteras

Para subsistir, las plantas han evolucionado mediante estrategias de tolerancia y evasión. Una de las adaptaciones más importantes es el ajuste osmótico, donde los cultivos acumulan sustancias como la prolina y azúcares solubles en el citoplasma para mantener el equilibrio hídrico celular. A nivel morfológico, esto puede traducirse en un crecimiento más profundo de las raíces para acceder a fuentes de agua distantes o en el cierre de los estomas para minimizar la pérdida de humedad por transpiración.

Además, el equipo destaca el potencial de reguladores externos como la melatonina (MT) y el cloruro de mepiquat (MC). Se ha demostrado que la melatonina posee fuertes propiedades antioxidantes, ayudando a eliminar el exceso de toxinas y optimizando la respuesta genética de los cultivos ante heladas o sequías severas. Mientras que, el cloruro de mepiquat, actúa gestionando el crecimiento para lograr hojas más gruesas y eficientes, retrasando el envejecimiento del follaje y manteniendo la planta verde por más tiempo bajo presión ambiental.

Los hallazgos de esta investigación además de permitir comprender mejor la resiliencia natural de las plantas, también abren nuevas oportunidades para la agricultura del futuro. Al identificar los procesos moleculares y fisiológicos que permiten a los cultivos tolerar condiciones adversas que enfrenta el mundo actual debido a las implicancias del cambio climático.