La quinoa (Chenopodium quinoa) y otras muchas plantas como las populares plantas escarchadas (Mesembryanthemum crystallinum), que son extremadamente resistentes, están cubiertas de extrañas "vejigas" globosas que durante más de cien años se han considerado las responsables de protegerlas de la sequía y la sal.
Los resultados de
una investigación publicada el pasado mes de noviembre revelan que no es así.
Estas células globosas cumplen una función completamente diferente, aunque también
importante.
Mirando a través de un microscopio parece un globo de agua o una creación
artesanal de vidrio. Si te preguntas para qué sirve, no serías el primero. Desde
los estudios pioneros de Haberlandt
publicados en 1896, durante 127 años se ha asumido que las vejigas llenas
de líquido que cubrían las hojas, las flores y los tallos de muchas plantas
resistentes a ambientes secos y salinos cumplían una función completamente
diferente a lo que se acaba de descubrir.
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| Izquierda: superficie de los cálices de Mesembryanthemum crystallinum cubiertas con células globosas. A la derecha, células globosas de Chenopodium quinoa vistas al miscroscopio. |
Desde hace algunos años, la quinoa se ha promocionado como un cultivo
preparado para el futuro porque es rica en proteínas y altamente tolerante a la
sequía y la sal, y por lo tanto al cambio climático. Los científicos creían que
el secreto de su tolerancia residía en las numerosas células epidérmicas globosas
(CEG) que tapizan su epidermis, que hasta ahora se pensaba que actuaban como
una especie de acumuladores de sal y reservorios de agua, pero las evidencias encontradas
en la investigación que soporta este nuevo artículo demuestran que no es así.
Tijeretas de la especie Frankliniella occidentalis intentando
atacar una planta silvestre de quinoa. Crédito: Universidad de Copenhague.
Defensa contra las plagas
Los investigadores cultivaron plantas mutantes de quinoa carentes de CEG
para comparar sus reacciones a la sal y la sequía con las de otras plantas silvestres
cubiertas de dichas células. Descubrieron que las células de la vejiga no
influyen positivamente en la capacidad de la planta para tolerar la sal y la
sequía. Por el contrario, parecen debilitar la tolerancia, pero sirven como
barrera contra plagas y enfermedades.
En contra de lo previsible, cuando se expusieron a agua salina o se
sometieron a condiciones de estrés hídrico, las plantas mutantes crecieron sin
problemas, pero estaban muy infestadas de pequeños insectos, a diferencia de las
plantas silvestres revestidas de CEG. Esas observaciones sugerían que las CEG
debían tener una función completamente diferente.
A pesar de haber regado generosamente las plantas con agua salina, cuando
los investigadores analizaron el contenido de las CEG, no encontraron la sal
esperada. En cambio, hallaron compuestos químicos repelentes que actúan como
una barrera física y química contra los herbívoros. Cuando los pequeños
insectos y ácaros caminan con mucha dificultad sobre una planta cubierta de CEG,
son incapaces de llegar a los jugosos brotes verdes que más les interesan. Y en
cuanto intentan roer las CEG, descubren que el contenido les resulta tóxico.
Entre otras cosas, las CEG de la quinoa contienen ácido
oxálico, un compuesto cáustico que también se encuentra en otras plantas y
que actúa como un veneno mortal contra las plagas. Los experimentos también
demostraron que las CEG protegen a la quinoa incluso contra una de las
enfermedades bacterianas más comunes en las plantas, Pseudomonas syringae.
Esto probablemente se deba a que las CEG cubren parcialmente los estomas de las
hojas de la planta, que son un punto de entrada para muchas bacterias
invasoras.
La clave para una “superquinoa” extratolerante
Hay miles de variedades de cultivos sudamericanos de quinoa y la
densidad de las CEG en la epidermis varía de una variedad a otra. Pero hay
muchos indicios de que la densidad determina la eficacia de la protección que
prestan las CEG.
Las variedades de quinoa con una mayor densidad de CEG son
probablemente más resistentes a las plagas y enfermedades. Pero, por otro lado,
pueden ser ligeramente menos tolerantes a la sal y la sequía. Y viceversa.
Estas variaciones no cambian el hecho fundamental de que la quinoa es por lo
general muy resistente a la sal y a la sequía, aunque ello no se deba a las CEG.
Teniendo en cuenta los esfuerzos por expandir el cultivo de quinoa por todo el mundo, los nuevos conocimientos se pueden utilizar para adaptar el cultivo a diversas condiciones regionales. Por ejemplo, el sur de Europa tiene condiciones muy secas, mientras que las plagas son un problema mayor que la falta de lluvias en el norte de Europa, donde tendría sentido centrarse en variedades de quinoa que estén densamente cubiertas de CEG.
Los resultados de esta investigación proporcionan una receta concreta
sobre cómo cultivar "superquinoa" con relativa facilidad. Hasta
ahora, las CEG han sido ignoradas en la mejora experimental de los cultivos de quinoa.
Si se desea un cultivo que sea extremadamente resistente a las plagas y
enfermedades, pero que siga siendo tolerante a la sal y la sequía, se puede
optar por cultivar variedades que estén densamente cubiertas de CEG. Por lo tanto, ahora se dispone de una herramienta que permita avanzar
en el camino hacia una “'super quinoa” extratolerante a distintos factores
adversos.
Ahora sabemos que la quinoa no sólo tolera factores estresantes no
biológicos como la sequía y la sal, sino también influencias biológicas en forma de plagas. En conclusión, esta
investigación es un ejemplo de cómo la verdad establecida teóricamente no
siempre acierta cuando no resiste la experimentación práctica. ©
Manuel Peinado Lorca. @mpeinadolorca.