Agricultura Botánica y Genética Europa

¿Cuándo se ayudan u obstaculizan las plantas?


Cuando las plantas crecen juntas, cada planta individual tiene menos posibilidades de crecer bien, al menos, esa era la sabiduría aceptada en la investigación ambiental.


por Universitaet Tübingen


Ahora el Dr. Ruichang Zhang y la profesora Katja Tielbörger del Instituto de Evolución y Ecología de la Universidad de Tübingen están desafiando ese principio. Su investigación de los efectos combinados del estrés ambiental y la competencia en las plantas los ha llevado a desarrollar un nuevo modelo teórico que sugiere que las plantas pueden ‘ayudarse’ entre sí. Los investigadores pudieron confirmar sus predicciones modelo en detalle en un experimento con plantas reales. Su estudio ha sido publicado en las últimas Nature Communications.

La competencia lleva a que haya menos recursos disponibles para cada organismo individual. «Si el hacinamiento se vuelve demasiado, esto incluso puede conducir a la muerte de plantas individuales «, dice Katja Tielbörger. Sin embargo, hay muchos estudios empíricos que muestran que las plantas también pueden facilitarse entre sí. Tielbörger dice que este suele ser el caso cuando las plantas crecen bajo condiciones estresantes, por ejemplo, cuando el suelo es salino o las temperaturas son altas. «Cuando hace mucho calor, por ejemplo, las plantas grandes pueden proporcionar sombra, lo que a su vez puede crear mejores condiciones para las plantas más pequeñas que crecen bajo el dosel de las más grandes», agrega. Parece lógico que tales interacciones positivas sean más importantes cuando el estrés ambientales alto. Por lo tanto, se ha postulado durante mucho tiempo que la facilitación en los malos tiempos puede convertirse en competencia cuando las condiciones son buenas.

Experimentos con Arabidopsis

Los dos investigadores de Tübingen ahora han combinado los factores de densidad y estrés en un nuevo modelo matemático.. «Esto demostró que bajo un estrés intenso, puede ser ventajoso tener muchos vecinos y que la competencia solo ocurre a densidades muy altas», resume Tielbörger. Desde el punto de vista de la planta individual, la relación entre densidad y crecimiento es como una curva con forma de joroba. Los investigadores de Tübingen simularon las condiciones del modelo en un experimento usando Arabidopsis thaliana o berro de thale, la planta comúnmente utilizada como modelo en biología molecular. «El experimento confirmó todas las predicciones derivadas de nuestro modelo», dice Tielbörger. Por ejemplo, las plantas sufrieron considerablemente menos estrés por sal cuando tenían muchos vecinos. Y sufrieron la competencia de los vecinos solo cuando no estaban bajo estrés.

Debido a la complejidad de los sistemas ecológicos, los modelos son un método popular para comprender mejor la naturaleza. Tielbörger dice que es notable encontrar una coincidencia tan estrecha entre la teoría y la realidad en la investigación ecológica: «Esto muestra cuán robusto y universalmente válido es nuestro modelo realmente simple». El modelo puede ayudar a predecir mejor la respuesta de las plantas al estrés, como el aumento del calor y la sequía, que es de esperar a medida que cambia el clima.


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