{"id":84280,"date":"2009-03-01T00:00:00","date_gmt":"2009-03-01T00:00:00","guid":{"rendered":"http:\/\/revistapesquisa.fapesp.br\/2009\/03\/01\/otra-forma-de-alimentarse\/"},"modified":"2016-05-05T17:20:35","modified_gmt":"2016-05-05T20:20:35","slug":"otra-forma-de-alimentarse","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/revistapesquisa.fapesp.br\/es\/otra-forma-de-alimentarse\/","title":{"rendered":"Otra forma de alimentarse"},"content":{"rendered":"
\"\u00c1gua

lia chaer \/ usp<\/span>\u00c1gua del tanque nutre planta y abriga animaleslia chaer \/ usp<\/span><\/p><\/div>\n

Las bromelias Vriesea gigantea<\/em> viven en lo alto de los \u00e1rboles y acumulan agua entre sus hojas por eso se las llama ep\u00edfitas con tanque. Hasta donde se sabe, las plantas de este tipo son las \u00fanicas que preferentemente extraen nitr\u00f3geno directamente de la urea, abundante en la orina de las ranas que usan el agua estancada como guarida y para depositar sus huevos. El grupo coordinado por la bot\u00e1nica Helenice Mercier, de la Universidad de S\u00e3o Paulo (USP), descubri\u00f3 recientemente que esas bromelias tienen dos estrategias para captar la urea, y revel\u00f3 unos mecanismos fisiol\u00f3gicos \u00fanicos.<\/p>\n

En busca de detallar el descubrimiento de Helenice de que las bromelias tanque utilizan urea, Cassia Takahashi pinch\u00f3 muchas hojas de vriseas para escrutar de qu\u00e9 manera absorben nitr\u00f3geno, el elemento qu\u00edmico esencial para construir las prote\u00ednas, fundamentales para crecer y reproducirse. Observ\u00f3 meticulosamente en el microscopio que la base de cada hoja tiene una mayor densidad de peque\u00f1os pelos que funcionan como ra\u00edces en miniatura, llamados tricomas. En tanto, en la punta de las hojas, con un 70% de la cantidad de tricomas encontrados en la base, tiene el doble de estomas, las estructuras que se abren y se cierran para permitir la respiraci\u00f3n y la fotos\u00edntesis, seg\u00fan informa el art\u00edculo publicado en 2007 en Brazilian Journal of Plant Physiology.<\/p>\n

La morfolog\u00eda externa indica que la base de las hojas funciona como ra\u00edz, absorbiendo agua y nutrientes, y las puntas como hojas propiamente dichas, donde se produce la mayor parte de la fotos\u00edntesis. Pero Cassia estaba interesada en la fisiolog\u00eda, en lo sucede dentro de la planta, que le permite absorber ese nitr\u00f3geno org\u00e1nico. Era necesario localizar y cuantificar las enzimas responsables del procesamiento de la urea y sus subproductos. Cuando esa sustancia encontrada en la orina de los animales entra en la planta, la enzima ureasa la rompe en amonio y gas carb\u00f3nico (CO2). Luego entran en acci\u00f3n otras enzimas, sobre todo la glutamina sintetasa (GS), que tiene gran afinidad con el amonio y lo integra en el amino\u00e1cido glutamina. Al principio, la joven bot\u00e1nica se concentr\u00f3 en la base de las hojas, que queda sumergida en el agua donde est\u00e1n los nutrientes, y omiti\u00f3 todo el resto. Parec\u00eda un derroche. Resolv\u00ed ver si la hoja era toda igual para saber si ser\u00eda posible usarla entera, y descubr\u00ed que estaba buscando en el lugar equivocado, comenta. La mayor parte de la glutamina sintetasa estaba en las puntas de las hojas, lo que demuestra que el nitr\u00f3geno es asimilado a\u00a0 decir verdad all\u00ed.<\/p>\n

\"Nursery

miguel boyayan<\/span>Nursery<\/em> est\u00e9ril: en el laboratorio, las bromelias crecen alejadas de las bacteriasmiguel boyayan<\/span><\/p><\/div>\n

La sorpresa imprimi\u00f3 nuevos br\u00edos a la investigaci\u00f3n. Fue la primera vez que se demostr\u00f3 una divisi\u00f3n funcional, fisiol\u00f3gica, en una hoja, comenta Helenice. Una organizaci\u00f3n que tiene su sentido: el nitr\u00f3geno es asimilado donde se produce la fotos\u00edntesis y hay energ\u00eda de sobra para alimentar el proceso y donde se hacen prote\u00ednas. El resultado sugiere tambi\u00e9n que el amonio es transportado desde la base hacia la punta de las hojas; otra sorpresa. El amonio es una sustancia sumamente t\u00f3xica que las plantas suelen asimilar en mol\u00e9culas org\u00e1nicas ni bien lo absorben, explica Helenice. En grandes concentraciones, el amonio puede parar la cadena respiratoria de las plantas, un problema serio en las hojas, encargadas precisamente de la fotos\u00edntesis y la respiraci\u00f3n. Ella todav\u00eda no sabe de qu\u00e9 manera la Vriesea gigantea<\/em> evita estos\u00a0 problemas.<\/p>\n

En ambiente controlado
\n<\/strong>Un problema que las investigadoras hallaron consiste en que las bacterias, habitantes naturales de los tanques de las bromelias, tambi\u00e9n necesitan nitr\u00f3geno y lo transforman en diferentes compuestos, por eso a estas plantas hay que cultivarlas en frascos esterilizados. El grupo descubri\u00f3 tambi\u00e9n que es necesario conocer la edad de las plantas. A los dos a\u00f1os de edad, las bromelias de esta especie tienen alrededor de dos cent\u00edmetros de altura y reci\u00e9n entonces sus hojas se ensanchan y forman el tanque. En este momento, la distribuci\u00f3n de los tricomas y la fisiolog\u00eda se modifican, de manera tal que mezclar plantas de edades diferentes en un mismo experimento conduce a errores. Asimismo, para tener un control sobre el aporte de nitr\u00f3geno en el invernadero, necesario a su vez no permitir que haya ranas. Lo propio vale para las ara\u00f1as, cuyos excrementos tambi\u00e9n son fuente de nitr\u00f3geno para las bromelias. En 2006, el ec\u00f3logo Gustavo Romero, de la Universidad Estadual Paulista (Unesp) con sede en la localidad de S\u00e3o Jos\u00e9 do Rio Preto, demostr\u00f3 que el 18% del nitr\u00f3geno consumido por la especie Bromelia balansae proviene de la ara\u00f1a Psecas chapoda. Por tal motivo, el equipo de la USP procura mantener sus plantas impecables. Cassia lleg\u00f3 incluso a lavar hoja por hoja de las centenas de bromelias que mantiene en la llamada casa de vegetaci\u00f3n con un cepillo de dientes, para combatir una plaga. Y en el laboratorio se las cultivada en ambiente est\u00e9ril, libre de bacterias.<\/p>\n

En la naturaleza, el agua acumulada en la bromelia constituye un escenario de competencia entre la planta y las bacterias. En un art\u00edculo publicado en 2007 en New Phytologist, el austr\u00edaco Erich Inselsbacher, quien realiz\u00f3 parte de su maestr\u00eda en el laboratorio de la USP, demostr\u00f3 que las vriseas tienen dos maneras de sacar provecho de la orina de los anfibios. En presencia de urea, la planta libera ureasa en el tanque y luego absorbe el amonio producido por la reacci\u00f3n, que es entonces procesado por enzimas internas. La que tenga la enzima m\u00e1s \u00e1vida por amonio, gana, dice Helenice. La glutamina sintetasa de la vrisea es voraz, pero el visitante de Austria demostr\u00f3 que la bromelia tambi\u00e9n absorbe urea entera de manera mucho m\u00e1s eficiente que lo que se observa con otras sustancias nitrogenadas.<\/p>\n

\"Terreno

miguel boyayan<\/span>Terreno f\u00e9rtil: las hojas de la Vriesea gigantea<\/em> contienen sorpresasmiguel boyayan<\/span><\/p><\/div>\n

Las plantas suelen tener un punto de saturaci\u00f3n de su capacidad de absorber sustancias, pero no es eso lo que sucede con la urea. Cuanto m\u00e1s ponen en el tanque los investigadores, m\u00e1s la absorbe la V. gigantea<\/em>. Esta observaci\u00f3n llev\u00f3 al equipo de la USP a inferir que existe un poro proteico especializado en absorber el compuesto nitrogenado de la orina. Durante su doctorado, Camila Cambu\u00ed busc\u00f3 esa posibilidad entre los genes de las acuaporinas, prote\u00ednas que forman poros destinados a la entrada de agua y otras sustancias. En colaboraci\u00f3n con la bot\u00e1nica Mar\u00edlia Gaspar, del Instituto de Bot\u00e1nica de S\u00e3o Paulo, encontr\u00f3 la puerta de entrada de la urea en las vriseas, una acuaporina nueva que ahora pretende producir en laboratorio para llevar a cabo experimentos y detallar su funcionamiento. Por ahora, parte del misterio ha quedado dilucidado: Parece que la urea entra entera en la hoja y es directamente asimilada, adem\u00e1s de que puede romperse en amonio, explica Helenice.<\/p>\n

Para ella, esa acuaporina de la vrisea debe haber surgido en estas bromelias que evolucionaron conjuntamente con los anfibios, que all\u00ed depositan huevos y orina. Las plantas desarrollaron tambi\u00e9n estrategias destinadas a usar al m\u00e1ximo esta fuente de nutrici\u00f3n: cuando el tanque de la bromelia recibe una dosis de urea, durante las primeras 24 horas la planta otorga preferencia a esta sustancia, aunque otras fuentes de nitr\u00f3geno como el amonio o el nitrato est\u00e9n presentes. Esta preferencia es importante, porque la urea es un recurso inconstante, las ranas buscan en los tanques de las bromelias cuando llueve m\u00e1s y se acumula bastante agua. En esa \u00e9poca, la planta debe absorber lo m\u00e1ximo posible, competiendo con las bacterias. En per\u00edodos m\u00e1s secos, las fuentes de nitr\u00f3geno pasan a ser restos vegetales e insectos en descomposici\u00f3n.<\/p>\n

En un art\u00edculo que pronto saldr\u00e1 publicado en la revista Physiologia Plantarum<\/em>, Camila detall\u00f3 un poco m\u00e1s de qu\u00e9 manera es procesada la urea cuando entra en la planta: el 40% de la actividad de la ureasa en V. gigantea<\/em> sucede fuera de las c\u00e9lulas, en las paredes y membranas celulares, al contrario que en especies sin tanque, donde la ureasa se concentra dentro de ellas. Adem\u00e1s de ser m\u00e1s rica en nitr\u00f3geno, la urea procesada tambi\u00e9n da origen al gas carb\u00f3nico. Camila demostr\u00f3 que ese carbono se agrega inmediatamente a los cloroplastos, donde se produce la fotos\u00edntesis, y es enseguida usado para construir celulosa, que hace crecer a la planta. Por eso, las bromelias tanque fertilizadas con urea crecen m\u00e1s r\u00e1pidamente ?una observaci\u00f3n que ya hab\u00edan hecho productores comerciales de estas plantas. Por ejemplo, saber que basta con poner urea en el tanque de las bromelias, y no en el resto de las hojas o en las ra\u00edces, ayuda a mitigar exageraciones en el uso de nitr\u00f3geno en el cultivo comercial. En asociaci\u00f3n con Helenice, Gustavo Romero apunta ahora a comprobar que la urea que absorben las bromelias en la naturaleza proviene efectivamente de la orina de las ranas.<\/p>\n

Art\u00edculos cient\u00edficos
\n<\/em>CAMBU\u00cd, C.A. et al.<\/em> Detection\u00a0 of urease in the cell wall and membranes from leaf tissues of bromeliad species<\/a>. Physiologia Plantarum<\/strong>. En prensa.
\nINSELSBACHER, E. et al.<\/em> Microbial activities and foliar uptake of nitrogen\u00a0 in the epiphytic bromeliad Vriesea gigantea.<\/em><\/a> New Phytologist<\/strong>. v. 175, n. 2, p. 311-320. jul. 2007.
\nTAKAHASHI, C.A. et al.<\/em> Differential capacity of nitrogen assimilation between apical and basal leaf portions of a tank epiphytic bromeliad<\/a>. Brazilian Journal of Plant Physiology<\/strong>. v. 19, n. 2, p. 119-126. abr.-jun. 2007.<\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"Las bromelias absorben el nitr\u00f3geno de la orina de anfibios arbor\u00edcolas","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":[],"coauthors":[95],"class_list":["post-84280","post","type-post","status-publish","format-standard","hentry","category-ciencia-es"],"acf":[],"_links":{"self":[{"href":"https:\/\/revistapesquisa.fapesp.br\/es\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/84280","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=84280"}],"version-history":[{"count":0,"href":"https:\/\/revistapesquisa.fapesp.br\/es\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/84280\/revisions"}],"wp:attachment":[{"href":"https:\/\/revistapesquisa.fapesp.br\/es\/wp-json\/wp\/v2\/media?parent=84280"}],"wp:term":[{"taxonomy":"category","embeddable":true,"href":"https:\/\/revistapesquisa.fapesp.br\/es\/wp-json\/wp\/v2\/categories?post=84280"},{"taxonomy":"post_tag","embeddable":true,"href":"https:\/\/revistapesquisa.fapesp.br\/es\/wp-json\/wp\/v2\/tags?post=84280"},{"taxonomy":"author","embeddable":true,"href":"https:\/\/revistapesquisa.fapesp.br\/es\/wp-json\/wp\/v2\/coauthors?post=84280"}],"curies":[{"name":"wp","href":"https:\/\/api.w.org\/{rel}","templated":true}]}}