Una ecuación ayuda a explicar el crecimiento de las plantas y su adaptación al Cambio Global

Matemáticas y Biología han vuelto a sellar una alianza para combatir el Cambio Global. Lo han hecho gracias al trabajo de un equipo internacional integrado por investigadores de las Universidades de California, Córdoba y Sydney y de centros de investigacion en Alemania. Los biólogos, habituados a usar imágenes microscópicas de secciones de hoja para conocer el interior de los mismas y observar lo que está pasando en ellas en diferentes fases del crecimiento de la planta y en condiciones ambientales distintas, disponen ahora de una forma de predecir ese comportamiento gracias a las simulaciones realizadas por este equipo a partir de las secciones foliares de 11 especies singulares y representativas de diferentes ecosistemas de la Tierra.

Según detallan en un artículo publicado por la revista Ecology Letters, el equipo en el que participa el profesor de Ecología de la Universidad de Córdoba Rafael Villar ha conseguido una forma de predecir los procesos fisiológicos en interior de las hojas a partir de una medida bastante utilizada por los biólogos vegetales. Se trata de la “masa seca foliar por unidad de área”, conocida como LMA, un índice que resulta de dividir el peso de una hoja seca por su área fresca original. Ese índice es utilizado habitualmente por los biólogos para describir propiedades como el contenido de nitrógeno, la tasa de fotosíntesis o las preferencias ambientales de las plantas. El trabajo del que da cuenta Ecology Letters prueba además la relación de ese índice con la estructura interna de las hojas, facilitando una fórmula matemática que ayudará a determinar qué impulsa determinados patrones celulares de las plantas, como su adaptación a un ambiente que se calienta. Ahora, además de observar la diversidad del tamaño, forma o color de las hojas, la ciencia podrá mirar de una manera sencilla al interior de las mismas y, por tanto, obtener información sobre la enorme diversidad de células o tejidos internos.

Con esta fórmula, la evidente diferencia entre una hoja perenne y otra caduca puede ser explicada no sólo por lo que se aprecia a simple vista o tacto, sino por la densidad o tamaño de sus células. En palabras de John Sack, de la Universidad de California, las implicaciones de este índice en biología vegetal son equivalentes al del tamaño del cuerpo en biología animal o a la simetría facial en la psicología de la atracción.

Para Rafael Villar, de la Universidad de Córdoba, la nueva fórmula permitirá comprender mejor el funcionamiento de las plantas y cómo éstas responden a los cambios ambientales.

‘John, GP; Scoffoni, C; Buckley, TN; Villar, R; Poorter, H; Sack, L. The anatomical and compositional basis of leaf mass per area. ECOLOGY LETTERS. Volumen 20, marzo 2017, páginas 412-425.