Descubren cómo las plantas eligen el momento de florecer

A tono con la llegada de la primavera, dos expertos en fisiología vegetal -uno argentino, el otro norteamericano- han descubierto cómo hacen las plantas para saber cuál es el momento más adecuado del año para florecer. En un estudio que aparece esta semana en la revista Nature, los investigadores afirman que los vegetales se valen de un gen denominado constans , que les permite medir la cantidad de horas de luz del día.

"La clave ambiental que utilizan las plantas para florecer en el momento adecuado es el largo del día, que varía en forma predecible durante el año -explicó a LA NACION uno de los autores del estudio, el doctor Marcelo Yanovsky-. Cuando el día se alarga es sinónimo de que se viene la primavera; cuando se acorta, de que llega el otoño."

Yanovsky, de 33 años, doctor en Ciencias Biológicas de la Universidad de Buenos Aires, realizó el descubrimiento en el Instituto de Investigación Scripps de San Diego, Estados Unidos, junto a su colega Steve Kay. Allí, los científicos emplearon plantas mutantes para observar qué pasaba si éstas tomaban los días cortos como días largos. ¿Resultado? Las plantas florecían en estaciones poco oportunas.

"Cuándo florecer es una de las decisiones más cruciales que una planta debe realizar: demasiado temprano en el año, quizás los insectos necesarios para la polinización no estén alrededor; demasiado tarde, quizás no haya mucho tiempo para hacer semillas y frutas antes de que el invierno llegue de nuevo", escribió Christopher Surridge, editor de Nature experto en plantas, con relación al trabajo de Yanovsky y Kay.

"Este descubrimiento podría ayudar a manipular los cultivos de cereales para que se adapten mejor a las estaciones", agregó.

Al ritmo de la luz

El experimento de Yanovsky y Kay confirma una teoría elaborada en 1936 por el científico alemán Edwin Bünning, que postuló que las plantas emplean el mismo reloj circadiano que usan para que ciertos procesos ocurran durante el día, para medir el largo de cada jornada y así anticiparse a la llegada de las estaciones.

"Bünning propuso que lo lograban haciendo que el reloj circadiano controle un proceso sensible a la luz, de modo que ciertas respuestas fisiológicas se activen sólo cuando hay luz en momento precisos, como el atardecer de un día largo", explicó el doctor Yanovsky. Junto a Kay, este investigador no sólo confirmó la hipótesis de Bünning, sino que además develó cuál es el mecanismo molecular involucrado en este proceso.

"Desde hace décadas existen distintas hipótesis acerca de dichos mecanismos y Marcelo ha logrado evidencia experimental contundente en favor de una de ellas -comentó el doctor Jorge Casal, profesor asociado de la Facultad de Agronomía de la UBA y experto en fotobiología-. Lo que demostró es que para el control de la floración las plantas tienen ritmos de sensibilidad, es decir que durante cierta parte del día no son afectadas por la luz y a otras horas sí.

"Para que el día sea leído como largo por la planta, tiene que coincidir la fase de sensibilidad alta del ritmo con la presencia de luz", completó Casal. Quien juega el rol de intermediario en este proceso es precisamente el gen constans.

Lo que queda del día

Son dos las cosas que se sabían de este gen descubierto en 1995: que las proteínas que produce alcanzan su mayor acumulación al atardecer, pero su presencia se desvanece por la mañana, y que cuando está alterado las plantas florecen tarde. "Lo que nosotros demostramos es que para ejercer su función de promover la floración, la proteína constans necesita ser activada por dos fotorreceptores: uno que detecta la luz azul y otro, la roja", apuntó Yanovsky.

Si el día es muy corto, como en invierno, la planta no alcanza a acumular una cantidad de proteínas constans suficiente como para ser activada por los fotorreceptores, que sólo actúan si hay luz. Pero con la llegada de la primavera, los días se hacen más largos y al final de la jornada coincide una cantidad suficiente de proteínas con la actividad de los fotorreceptores.

"Eso promueve la floración", dijo Yanovsky, cuya investigación fue posible gracias al apoyo del Conicet, la Fundación Antorchas y la Facultad de Agronomía de la UBA, adonde el investigador regresará el año próximo.

Para Casal, entender los mecanismos por los cuales las plantas miden la duración del día es importante desde el punto de vista agronómico: "Al introducir un cultivo en una zona determinada, ajustar el momento de floración puede ayudar a evitar las heladas o las sequías. También en muchos casos puede ser útil para extender el ciclo del cultivo y obtener mejores rendimientos, o acortarlo para realizar dos cultivos por año en vez de uno".