Modificado el modo de comer de las plantas para mejorar cultivos

Las plantas comen por la boca. Puede parecer una barbaridad científica, pero, ése es el origen del nombre de uno de los órganos más importantes para su desarrollo.

Las plantas comen por la boca. Puede parecer una barbaridad científica, pero, en realidad, ése es el origen del nombre de uno de los órganos más importantes para el desarrollo de los vegetales: los estomas (de la palabra griega «stoma», boca). En realidad, son aberturas microscópicas en el tejido epidérmico de los vegetales superiores, repartidos, sobre todo, en las hojas y que sirven de puerta de acceso al intercambio de gases que activa su metabolismo. Por ellos es captado el dióxido de carbono y de ellos sale el agua evaporada.

Un equipo de científicos del departamento de Biología Vegetal de la Universidad de Stanford ha realizado ahora una provocadora, atractiva y prometedora propuesta. ¿Sería posible manipular la actividad de los estomas para favorecer artificialmente el crecimiento de las plantas? En palabras simples: ¿qué pasa si hacemos que las «bocas» sean más grandes... el vegetal crecerá más?

La labor de estas minúsculas ventanas vegetales es inmensa. Más del 30 por ciento del dióxido de carbono en la atmósfera es capturado por los estomas de todas las plantas del planeta. A cambio, los vegetales emiten también por esos mismos estomas vapor de agua equivalente al doble del presente de manera espontánea en la atmósfera. Los vegetales son, sin duda, pulmones que regulan el clima y la habitabilidad de la Tierra.

Los estomas están presentes en el mundo vegetal desde hace al menos 400 millones de años y hoy dan vida a casi todas las especies de plantas conocidas. De hecho, es probable que todas las plantas compartan los mismos mecanismos genéticos que les permiten desarrollar estos órganos. Por eso, estudiar las células de una especie sirve para extraer conclusiones aplicables al resto.

Los investigadores de Stanford han elegido como base de sus análisis a algunas gramíneas, familia a la que pertenecen plantas como el maíz, el arroz y el césped. Este tipo de vegetales parece haber desarrollado una configuración muy eficaz en sus estomas, lo que les permite ser muy eficaces en la absorción de CO2 y en la conservación de agua en momentos de escasez. Por ejemplo, la forma de sus estomas es algo distinta. En lugar de tener aspecto de pequeños guisantes sobre la hoja, se parecen más a una maza alargada. Además, sus órganos de intercambio de gases se ordenan en filas alrededor de la hoja verde, mientras que en el resto de las plantas suelen tener una disposición aparentemente aleatoria.

Quizás esta forma y otra esta distribución sean las responsables de la gran eficacia de las gramíneas a la hora de crecer y proliferar. Para comprenderlo mejor, los autores del trabajo identificaron partes del sistema biomolecular de las plantas que regulan la activación o desactivación de algunos genes implicados en el número y la forma de los estomas. De ese modo se dieron cuenta de que las gramíneas tienen la misma dotación genética que el resto de las plantas en lo que se refiere al crecimiento de los estomas, pero usan esos mismos genes de manera diferente. Es como si dos máquinas tuvieran el mismo circuito electrónico pero usaron diferentes cables para activarlo.

Pero lo más importante de este hallazgo, en palabras de sus autores, es que «por primera vez contamos con el manual de instrucciones universal que utilizan las plantas para crear sus estomas». Es decir, se abre la posibilidad de utilizar técnicas de manipulación genética o de selección natural para lograr que otras plantas sean tan eficaces como las gramíneas. En otras palabras, el desarrollo de cultivos más seguros, estables y grandes contará con otra herramienta. Ya no sólo se podrá mejorar un cultivo con la sabiduría agropecuaria de toda la vida (selección de semillas, riego, abono, roturación, cuidados frente al clima, etc.), sino que los agricultores podrían entender mejor cómo lograr que las «bocas» de sus plantas coman más.