{"id":190276,"date":"2015-03-13T16:53:49","date_gmt":"2015-03-13T19:53:49","guid":{"rendered":"http:\/\/revistapesquisa.fapesp.br\/?p=190276"},"modified":"2015-07-30T16:22:46","modified_gmt":"2015-07-30T19:22:46","slug":"estrategias-subterraneas-2","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/revistapesquisa.fapesp.br\/es\/estrategias-subterraneas-2\/","title":{"rendered":"Estrategias subterr\u00e1neas"},"content":{"rendered":"
\"Paisaje

RAFAEL OLIVEIRA<\/span>Paisaje t\u00edpico de matorral de altura en Serra da CanastraRAFAEL OLIVEIRA<\/span><\/p><\/div>\n

Cuando partieron para examinar con una mirada bot\u00e1nica la vegetaci\u00f3n de Serra do Cabral, en Minas Gerais, el bi\u00f3logo Rafael Oliveira, de la Universidad de Campinas (Unicamp), y sus alumnos, estaban preparados para las sorpresas. En ese ambiente serrano donde las plantas crecen sobre rocas o en medio de una arena tan blanca que parece sal, que por eso es conocido en Brasil como campo rupestre<\/em>, es sorprendente que encuentren maneras de sobrevivir. Y lo logran merced a un arsenal de trucos que los cient\u00edficos est\u00e1n reci\u00e9n ahora empezando a develar. Su variedad tambi\u00e9n sorprende: un estudio a\u00fan no publicado, encabezado por el bi\u00f3logo Fernando Silveira, de la Universidad Federal de Minas Gerais, estima que existen alrededor de 11 mil especies (una tercera parte de la biodiversidad vegetal brasile\u00f1a) en un \u00e1rea que no llega al 1% del territorio nacional, salpicada fundamentalmente a lo largo de la formaci\u00f3n monta\u00f1osa conocida como Serra do Espinha\u00e7o. \u201cA\u00fan estamos lejos de entender los mecanismos evolutivos que generan y mantienen esa diversidad\u201d, afirma Oliveira, quien particip\u00f3 en el estudio.<\/p>\n

De entrada, el equipo de la Unicamp repar\u00f3 que tan s\u00f3lo cuatro especies eran comunes en las \u00e1reas de arena, un suelo casi desprovisto de agua y nutrientes, y que una de ellas aparec\u00eda siempre cerca de una planta distinta, entre otros hallazgos. \u201cDeb\u00edan contar con algo especial que les hac\u00eda posible esa existencia\u201d, recuerda Oliveira. Una de esas soluciones, com\u00fan en los matorrales de altura, consiste en ser carn\u00edvora. La delicada Philcoxia minensis<\/em> mantiene sus min\u00fasculas hojas pegajosas enterradas en la arena, donde captura y digiere gusanos subterr\u00e1neos, tal como se muestra art\u00edculo publicado en 2012 en PNAS<\/em>, producto del trabajo de iniciaci\u00f3n cient\u00edfica del bi\u00f3logo Caio Pereira (lea en <\/em>Pesquisa FAPESP, edici\u00f3n n\u00ba 194<\/em><\/a>). Es la primera vez que se detecta la capacidad de consumir animales en una especie de la familia de las plantagin\u00e1ceas, lo que ampl\u00eda el alcance conocido de esa estrategia. Pero el paisaje escond\u00eda otras novedades. Al desenterrar cactus de la especie Discocactus placentiformis<\/em>, una esfera espinosa que deja expuesta s\u00f3lo su parte superior, observaron curiosas ra\u00edces revestidas con la fina arena. \u201cAun lav\u00e1ndolas, la arena no sale\u201d, comenta Oliveira.<\/p>\n

\"Rupestres<\/a>El trabajo de maestr\u00eda de Anna Abrah\u00e3o consisti\u00f3 en investigar qu\u00e9 sustancia liberan esas ra\u00edces y que funci\u00f3n la misma cumple, y requiri\u00f3 una soluci\u00f3n poco ortodoxa: el cultivo hidrop\u00f3nico en el invernadero del Laboratorio de Ecolog\u00eda Funcional de Plantas, coordinado por Oliveira. La idea de mantener las ra\u00edces de las plantas que normalmente apenas se riegan sumergidas en agua gener\u00f3 desconfianza entre los colegas, pero era la \u00fanica manera de controlar la cantidad de nutrientes disponible. \u201cEn el suelo, nunca sabemos cu\u00e1nto le queda disponible a la planta, pues las sustancias forman compuestos dif\u00edciles de romper\u201d, explica el bi\u00f3logo.<\/p>\n

Y otra sorpresa: el agua en exceso no constituye un problema, pero, lo que s\u00ed, la cantidad de nutrientes es un factor m\u00e1s cr\u00edtico de lo que imaginaban. En un intento anterior de cultivar plantas de matorrales de altura en laboratorio, Oliveira diluy\u00f3 por la mitad el fertilizante comercial, teniendo en cuenta la pobreza de nutrientes del ambiente natural en que viven. Todas murieron intoxicadas por el exceso. \u201cS\u00f3lo lo logramos cuando el compuesto de nutrientes ten\u00eda una d\u00e9cima parte de la concentraci\u00f3n original.\u201d<\/p>\n

Mediante el artificio de mantener las ra\u00edces desenterradas, fue posible visualizar la formaci\u00f3n de los conglomerados de pelos radiculares, que secretan sustancias conocidas como carboxilatos y mantienen la arena pegada en ellos. Esos carboxilatos rompen los compuestos de f\u00f3sforo, aluminio y hierro presentes en la arena, indisponibles para las plantas en ese formato. As\u00ed logran absorber el f\u00f3sforo, esencial en diversas funciones vitales (tales como la fotos\u00edntesis y la construcci\u00f3n del material gen\u00e9tico) y escaso en ese suelo formado a partir de cuarzo. \u201cEsa secreci\u00f3n constituye una innovaci\u00f3n impresionante\u201d, explica Oliveira. \u201cManipula el suelo qu\u00edmicamente: otras plantas no lograr\u00edan sobrevivir en esas condiciones.\u201d<\/p>\n

\"Neblina:

RAFAEL OLIVEIRA<\/span>Neblina: fuente de humedadRAFAEL OLIVEIRA<\/span><\/p><\/div>\n

De este modo, las ra\u00edces logran movilizar no solo f\u00f3sforo, sino tambi\u00e9n otros micronutrientes importantes para el desarrollo y el crecimiento. Esas sustancias son tan raras en esos suelos que llega a ser dif\u00edcil detectarlas con los m\u00e9todos habituales. Sin embargo, el manganeso se mostr\u00f3 m\u00e1s com\u00fan en las hojas de especies con especializaciones en las ra\u00edces, a punto tal de constituir un posible indicador de ese tipo de estrategia, de acuerdo con art\u00edculo de febrero de este a\u00f1o publicado en Trends in Plant Science<\/em>.<\/p>\n

El experimento con los cactus, cuyos resultados salieron publicados en octubre de 2014 en la revista Oecologia<\/em>, tambi\u00e9n mostr\u00f3 que cuando hay m\u00e1s f\u00f3sforo en el suelo, las ra\u00edces responden fabricando menos carboxilatos. \u201cLas plantas tienen una serie de estrategias en una escala muy peque\u00f1a, con soluciones adaptativas m\u00e1s diversas de lo que imaginamos\u201d, dice el investigador de la Unicamp.<\/p>\n

El descubrimiento de que los Discocactus<\/em> se valen de ese artificio para obtener nutrientes tambi\u00e9n fue sorprendente, porque los cactos constituyen una familia conocida por sus asociaciones con hongos en sus ra\u00edces, las llamadas micorrizas, que transfieren f\u00f3sforo a la planta y reciben carbono de \u00e9sta. \u201cEl editor del art\u00edculo crey\u00f3 que era imposible, ya que es una familia de micorr\u00edzica\u201d, recuerda Oliveira. Para \u00e9ste, se trata de un indicio de c\u00f3mo el arsenal diverso de las plantas es ignorado en gran escala, sobre todo en las condiciones extremas de los matorrales de altura, cuya fama a\u00fan no se ha propagado por el mundo.<\/p>\n

\"Actinocephalus

RAFAEL OLIVEIRA<\/span>Actinocephalus polyanthus<\/em> RAFAEL OLIVEIRA<\/span><\/p><\/div>\n

La investigaci\u00f3n de esa regi\u00f3n le permiti\u00f3 a Oliveira poner a prueba un modelo te\u00f3rico desarrollado por el bi\u00f3logo holand\u00e9s Hans Lambers, de la Universidad de Australia Occidental. En un art\u00edculo publicado en 2008 en la revista Trends in Ecology and Evolution<\/em>, Lambers demostr\u00f3 que en los suelos antiguos, pobres en nitr\u00f3geno y f\u00f3sforo, las micorrizas no constituyen la estrategia m\u00e1s com\u00fan. En esos ambientes, el f\u00f3sforo es una limitaci\u00f3n m\u00e1s fuerte que el nitr\u00f3geno, al contrario de lo que sucede en suelos m\u00e1s j\u00f3venes. En su lugar, surgir\u00edan modificaciones de las ra\u00edces tales como aglomerados de pelos y secreci\u00f3n de carboxilatos. Esta sugerencia se bas\u00f3 en estudios realizados en dos regiones con caracter\u00edsticas muy similares a las de los matorrales de altura: los fynbos<\/em>, en Sud\u00e1frica, y el kwongan<\/em>, en el sudoeste de Australia. Fascinado con el art\u00edculo, Oliveira, quien entonces iniciaba un proyecto destinado a analizar las estrategias de obtenci\u00f3n de agua de las plantas de los matorrales de altura, aprovech\u00f3 para incluir a los nutrientes en sus estudios.<\/p>\n

As\u00ed fue como logr\u00f3 efectuar la primera prueba de la teor\u00eda de Lambers \u2012que en ese proceso se enamor\u00f3 de los matorrales de altura y puso en marcha una colaboraci\u00f3n de investigaci\u00f3n con el grupo de la Unicamp, donde dictar\u00e1 cursos en el marco de visitas de un mes en el transcurso de los pr\u00f3ximos tres a\u00f1os. Un an\u00e1lisis del suelo de Serra do Cabral y de 50 de las especies de plantas m\u00e1s importantes all\u00ed indica que los matorrales de altura o campos rupestres<\/em> brasile\u00f1os son efectivamente similares a los fynbos<\/em> y al kwongan<\/em> en lo atinente a la escasez de nutrientes, sobre todo de f\u00f3sforo. Tambi\u00e9n en la obtenci\u00f3n de nutrientes, que se efect\u00faa m\u00e1s mediante especializaciones de las ra\u00edces que por asociaci\u00f3n con micorrizas, tal como se muestra en un art\u00edculo que constituy\u00f3 el resultado de la maestr\u00eda de Hugo Galv\u00e3o, y sali\u00f3 publicado en New Phytologist<\/em> en febrero de este a\u00f1o.<\/p>\n

\"Pico

RAFAEL OLIVEIRA<\/span>Pico das Almas, en el estado de Bah\u00edaRAFAEL OLIVEIRA<\/span><\/p><\/div>\n

Una de las observaciones a cargo de la pasante Ana Lu\u00edza Muler durante sus viajes a la sierra de Minas Gerais tambi\u00e9n redund\u00f3 en una prueba independiente. Durante una estad\u00eda en Australia, Muler estudi\u00f3 dos plantas que suelen vivir cercanas, tal como es el caso de una especie de la familia de las irid\u00e1ceas que acostumbra asociarse a una siempreviva en Serra do Cabral. En el caso australiano era una Banksia attenuata<\/em>, cuyas ra\u00edces forman conglomerados que liberan carboxilatos y extraen f\u00f3sforo del suelo, y una Scholtzia involucrata<\/em>, que no tiene especializaci\u00f3n. En un experimento del cual se informa en un art\u00edculo de 2014 de Oecologia<\/em>, Muler mostr\u00f3 que esta segunda planta crece mejor en presencia de otra especie, lo cual sugiere que la misma aprovecha los nutrientes disponibles debido a la alteraci\u00f3n qu\u00edmica del suelo. Queda a\u00fan estudiar con qu\u00e9 frecuencia sucede eso y de qu\u00e9 manera conviven esas plantas distintas.<\/p>\n

Los paralelos entre los continentes constituyen un rescoldo de un pasado muy distante en que estuvieron cerca, en el supercontinente Gondwana. Las familias vegetales que protagonizan estos descubrimientos son, en gran medida, representantes de familias que ya exist\u00edan durante ese per\u00edodo remoto: las prote\u00e1ceas, cuyas ra\u00edces especializadas conocidas en los otros continentes llevaron al grupo de Oliveira a buscar all\u00ed semejanzas, y las velozi\u00e1ceas (canelas-de-ema<\/em>) y eriocaul\u00e1ceas (siemprevivas), ambas con una diversificaci\u00f3n mayor en Brasil que en otros pa\u00edses. Los secretos que \u00e9stas esconden en la arena prometen demostrar que los mecanismos conocidos en las selvas tropicales no constituyen la regla, adem\u00e1s de poner a los matorrales de altura en la l\u00ednea de frente de esa nueva comprensi\u00f3n acerca de c\u00f3mo pueden lidiar las plantas con situaciones extremas.<\/p>\n

Proyecto<\/strong>
\nCambios clim\u00e1ticos en monta\u00f1as brasile\u00f1as: respuestas funcionales de plantas nativas de matorrales de altura y pastizales de altura en sequ\u00edas extremas (n.12\/07271-7<\/a>); Modalidad <\/strong>Ayuda a la Investigaci\u00f3n \u2013 Regular; Investigador responsable<\/strong> Rafael Silva Oliveira (Unicamp); Inversi\u00f3n<\/strong> R$ 569.639,14 (FAPESP).<\/p>\n

Art\u00edculos cient\u00edficos<\/em>
\nABRAH\u00c3O, A. et al<\/em>. Convergence of a specialized root trait in plants from nutrient-impoverished soils: phosphorus-acquisition strategy in a nonmycorrhizal cactus. <\/a>Oecolog\u00eda<\/strong>. v. 176, n. 2, p. 345-55. out. 2014.
\nLAMBERS, H. et al.<\/em> Leaf manganese accumulation and phosphorus-aquisition efficiency. <\/a>Trends in Plant Science<\/strong>. v. 20, n. 2, p. 83-90. fev. 2015.
\nMULER, A. L. et al.<\/em> Does cluster-root activity benefit nutrient uptake and growth of co-existing species?<\/a> Oecolog\u00eda<\/strong>. v. 174, n. 1, p. 23-31. jan. 2014.
\nOLIVEIRA, R. S. et al.<\/em> Mineral nutrition of pastizales de altura <\/em>plant species on contrasting nutrient-impoverished soil types<\/a>. New Phytologist<\/strong>. v. 205, n. 3, p. 1183-94. fev. 2015.
\nPEREIRA, C. G. et al.<\/em> Underground leaves of Philcoxia<\/em> trap and digest nematodes.<\/a> PNAS<\/strong>. v. 109, n. 4, p. 1154-8. 24 jan. 2012.<\/p>\n

 <\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"Ra\u00edces especializadas permiten que plantas viven en matorrales de altura","protected":false},"author":3,"featured_media":0,"comment_status":"closed","ping_status":"closed","sticky":false,"template":"","format":"standard","meta":{"_acf_changed":false,"_exactmetrics_skip_tracking":false,"_exactmetrics_sitenote_active":false,"_exactmetrics_sitenote_note":"","_exactmetrics_sitenote_category":0,"footnotes":""},"categories":[181],"tags":[275,282,269],"coauthors":[95],"class_list":["post-190276","post","type-post","status-publish","format-standard","hentry","category-ciencia-es","tag-biodiversidad","tag-botanica-es","tag-ambiente-es"],"acf":[],"_links":{"self":[{"href":"https:\/\/revistapesquisa.fapesp.br\/es\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/190276","targetHints":{"allow":["GET"]}}],"collection":[{"href":"https:\/\/revistapesquisa.fapesp.br\/es\/wp-json\/wp\/v2\/posts"}],"about":[{"href":"https:\/\/revistapesquisa.fapesp.br\/es\/wp-json\/wp\/v2\/types\/post"}],"author":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/revistapesquisa.fapesp.br\/es\/wp-json\/wp\/v2\/users\/3"}],"replies":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/revistapesquisa.fapesp.br\/es\/wp-json\/wp\/v2\/comments?post=190276"}],"version-history":[{"count":0,"href":"https:\/\/revistapesquisa.fapesp.br\/es\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/190276\/revisions"}],"wp:attachment":[{"href":"https:\/\/revistapesquisa.fapesp.br\/es\/wp-json\/wp\/v2\/media?parent=190276"}],"wp:term":[{"taxonomy":"category","embeddable":true,"href":"https:\/\/revistapesquisa.fapesp.br\/es\/wp-json\/wp\/v2\/categories?post=190276"},{"taxonomy":"post_tag","embeddable":true,"href":"https:\/\/revistapesquisa.fapesp.br\/es\/wp-json\/wp\/v2\/tags?post=190276"},{"taxonomy":"author","embeddable":true,"href":"https:\/\/revistapesquisa.fapesp.br\/es\/wp-json\/wp\/v2\/coauthors?post=190276"}],"curies":[{"name":"wp","href":"https:\/\/api.w.org\/{rel}","templated":true}]}}