Las sequías, las temperaturas extremas, la contaminación… perjudican a las plantas. En ocasiones, esos daños son ocasionados por el ser humano. Por ejemplo, como consecuencia de una tala, las plantas que habituadas a la sombra se ven expuestas a un exceso de luz. Sin embargo, la mayoría de las veces, es la propia naturaleza quien las estresa. En primavera, las plantas cuentan con humedad suficiente y temperaturas medias, es decir, lo que los científicos consideran ‘condiciones óptimas’. Pero en invierno deben soportar mucho frío, y en verano, en cambio, altas temperaturas y sequías: factores ambientales adversos que generan situaciones de estrés. Así, en invierno y en verano, esa luz que en condiciones normales supondría una fuente de energía se convierte en excesiva, ya que en estas condiciones el metabolismo de las plantas no es capaz de asimilarla. Ese proceso se conoce como estrés fotooxidativo.

Algunas plantas no son capaces de soportar ese estrés. Al no poder disipar adecuadamente la energía sobrante, generan una reacción en cadena que las va deteriorando, hasta que mueren. Otras especies, en cambio, llevan a cabo procesos de aclimatación para adecuarse a la nueva situación y activan compuestos químicos que les sirven para protegerse. Esas especies son las que interesan a un equipo de investigación del Departamento de Biología Vegetal y Ecología de la Facultad de Ciencia y Tecnología de la UPV/EHU. Los miembros del grupo llamado EKOFISKO, dirigido por el profesor Txema Becerril, estudian los mecanismos de defensa de las plantas con el fin de detectar los daños antes de que se produzcan. Miden las sustancias fotoprotectoras que crean las plantas y analizan su comportamiento, empleándolas como biosensores de estrés fotooxidativo.

Entre todas las plantas, estudian los árboles y otras especies forestales ya que, al ser de ciclo largo, conviene asegurarse de que se van a adecuar correctamente al entorno, antes de emprender las labores de reforestación. Investigan las especies autóctonas de la CAPV, especialmente del sur de la misma, ya que al estar en el límite entre dos regiones climáticas, la atlántica y la mediterránea, serían las primeras en sufrir las consecuencias de un cambio climático. Principalmente se ocupan de especies con interés ecológico, económico y paisajístico, y analizan tanto las especies caducifolias como las perennes; especialmente estas últimas, que son las que sobreviven a las frías temperaturas del invierno sin deshacerse de sus hojas.

Tras la pista del boj

El boj es una especie modelo y un buen ejemplo a la hora de analizar los mecanismos de defensa de las plantas: es capaz de sobrevivir en ambientes muy dispares (tanto en entornos secos y soleados como en lugares húmedos y sombreados), gracias a su resistencia y adaptabilidad. Cuando se estresa, tiñe sus hojas de color rojo, tal como lo hacen otras especies en otoño, pero su particularidad reside en que es capaz de volver a convertir sus cromoplastos (donde se acumulan los pigmentos rojos) en cloroplastos (con pigmentos verdes) para volver a captar energía cuando desaparecen las condiciones estresantes.

Para medir los biomarcadores del estrés fotooxidativo el grupo investigador también simula las condiciones de invierno o verano en el invernadero y en las cámaras de cultivo de la Facultad de Ciencia y Tecnología, esto es, inducen artificialmente a las plantas las condiciones a las que deberán someterse en esas estaciones. Esto hace posible aislar cada uno de los agentes estresantes y estudiar sus consecuencias, dejando a un lado el resto de variables que se encuentran en la naturaleza.

Según ha probado el grupo investigador de la UPV/EHU, el secreto de las especies más adaptables reside en acumular antioxidantes, como la vitamina E y carotenoides especiales (carotenos y xantofilas); precisamente las sustancias que proporcionan color a las plantas. Cuando reciben demasiada luz, ponen en marcha el ciclo VAZ: alteran el equilibrio entre tres xantofilas que responden a esas iniciales para que la energía sobrante no les perjudique. El cuerpo humano, por ejemplo, no es capaz de crear por sí mismo estas sustancias tan importantes, y debe ingerir vegetales para aprovisionarse de los antioxidantes de las plantas. Además de estudiar el ciclo VAZ, el equipo de Txema Becerril ha contribuido al descubrimiento de un nuevo ciclo (ciclo luteína epóxido) presente en muchas especies forestales como el haya, laurel, encina o roble, y actualmente investigan cuál es exactamente su función protectora.

Pie de foto: Los miembros del grupo investigador EKOFISKO: de izquierda a derecha, Antonio Hernández, Unai Artetxe, José Ignacio García Plazaola, Beñat Olascoaga, Txema Becerril, Beatriz Fernández, Oihana Barrutia y Paloma Gómez. (Fotografía: Alaitz Ochoa de Eribe)