Si bien el aumento de los niveles de dióxido de carbono en la atmósfera fomenta el crecimiento de las plantas, también reduce el valor nutricional de las plantas, lo que puede tener un mayor impacto en la nutrición y la seguridad alimentaria en todo el mundo.
por Emilie Lorditch, Universidad Estatal de Michigan
Investigadores de la Universidad Estatal de Michigan descubrieron una nueva forma en que las plantas se están adaptando al clima cambiante: información que se puede usar para ayudar a las plantas a crecer fuertes y al mismo tiempo mantener su valor nutricional.
El fósforo se usa como fertilizante y es esencial para el crecimiento de las plantas , pero la reserva mundial de fósforo es limitada.
“No podemos sintetizar [fósforo] como lo hacemos con el fertilizante nitrogenado“, dijo Hatem Rouached, profesor asistente en la Facultad de Agricultura y Recursos Naturales. “Necesitamos desarrollar una mejor comprensión de cómo las plantas regulan el fósforo para sobrevivir”.
Rouached y su equipo observaron que cuando las plantas estaban expuestas a niveles elevados de dióxido de carbono, los niveles de fósforo en los brotes y las hojas de las plantas disminuían.
“Queríamos saber por qué las plantas no absorbían más fósforo“, dijo Rouached. “Y para ver si la disminución de los niveles de fósforo es un defecto o una respuesta adaptativa , y si había una forma de cambiar eso para garantizar que las plantas crezcan y también proporcionen alimentos nutritivos”.
Rouached y su equipo profundizaron a nivel subcelular y descubrieron que las plantas evitaban sobrecargar sus cloroplastos con fósforo como respuesta adaptativa al aumento de los niveles de dióxido de carbono. Los cloroplastos son el lugar donde se lleva a cabo la fotosíntesis, donde la clorofila en presencia de la luz solar produce alimento para que crezca una planta. El fósforo también es una parte esencial de la fotosíntesis y de la creación de energía para las células.
“Lo que fue realmente importante en nuestro descubrimiento es que cuando tratamos de obligar a la planta a poner mucho fósforo en el cloroplasto, la planta no pudo crecer”, dijo Rouached. “Descubrimos que el aumento en los niveles de ácido fítico debe controlarse estrictamente en las plantas para permitir que las plantas crezcan bajo niveles elevados de dióxido de carbono”.
Los investigadores encontraron que después de que los niveles de ácido fítico pasan un cierto umbral, las plantas no crecen.
“Este documento es el primero en mostrar que existe una necesidad urgente de discutir cómo podemos proteger la desnutrición de las plantas contra el aumento de dióxido de carbono en todo el mundo”, dijo Rouached.
La investigación fue publicada el 7 de septiembre en Current Biology .
Más información: Nadia Bouain et al, La estimulación del crecimiento de las plantas por CO2 alto depende de la homeostasis del fósforo en los cloroplastos,
Current Biology (2022). DOI: 10.1016/j.cub.2022.08.032
