Una tesi presentada a la UIB analitza la fortalesa de la molsa amb la seva limitada fotosíntesi
La tesi doctoral d’Alicia Perera Castro, presentada a la Universitat de les Illes Balears, investiga la fisiologia dels briòfits, coneguts popularment com la molsa, un grup de plantes de morfologia similar a les primeres plantes terrestres que es coneixen, i també analitza els factors que limiten la seva limitada fotosíntesi.
La fotosíntesi és el procés pel qual se sustenta pràcticament tota la productivitat primària dels ecosistemes. Es creu que, després de la colonització del medi terrestre, la capacitat fotosintètica augmentà a mesura que les plantes adquirien complexitat, de manera que passaren de les baixes taxes fotosintètiques d’una planta d’estructura similar als briòfits (grup de plantes en el qual s’engloben les molses) a les altes taxes dels teixits fotosintètics més complexos de les angiospermes, les anomenades plantes amb flor.
Paral·lelament a una sèrie d’innovacions estructurals, les parets primes i les estructures de cada vegada més favorables a la difusió de CO2 són una constant en l’evolució de les plantes terrestres. Els briòfits, que conserven una morfologia similar a la de les primeres plantes terrestres segons el registre fòssil, constitueixen el grup de plantes terrestres de menys capacitat fotosintètica, menys conductància al CO₂ i més gruix de paret cel·lular.
La diferenciació de teixits va permetre que l’epidermis i la cutícula assumissin el paper de protecció enfront de la radiació ultraviolada, tan rellevant per a la colonització del medi terrestre. L’acumulació de compostos fenòlics que absorbeixen llum ultraviolada és una cosa que en briòfits està relegada a les parets cel·lulars i al simplast dels teixits fotosintètics.
A més, en els briòfits, incapaços d’evitar la pèrdua d’aigua dels seus teixits en ambients secs, les parets cel·lulars tendeixen a doblegar-se a mesura que es produeix la deshidratació, per la qual cosa de les propietats físiques de la paret cel·lular han de dependre en part de la capacitat de suportar deshidratacions tan apressants com les que suporten els briòfits sense finir. Cal demanar-se si les propietats fisicoquímiques de les parets cel·lulars dels briòfits estan en una pressió selectiva en què la capacitat fotosintètica, la tolerància a la llum ultraviolada i la tolerància a la dessecació estan en joc.
La tesi doctoral d’Alicia Perera Castro, defensada recentment en la Universitat de les Illes Balears, pretén respondre aquesta pregunta en sis articles —tres dels quals ja han estat publicats en revistes científiques i els altres tres estan en fase de redacció—, que constitueixen els tres capítols de la tesi.
En el primer capítol, s’explora la capacitat fotosintètica d’espècies de molses antàrtiques i els seus mecanismes per tolerar temperatures baixes i obtenir balanços de carboni positius. En el segon capítol, es testa la relació entre la protecció enfront de llum ultraviolada, l’acumulació de compostos fenòlics en les parets cel·lulars i la capacitat fotosintètica dels briòfits. I finalment, en el tercer capítol, s’exploren les relacions entre les propietats físiques de la paret cel·lular dels briòfits, la tolerància a la dessecació i la capacitat fotosintètica.
Els resultats més rellevants obtinguts indiquen que l’abundància dels briòfits en ecosistemes freds està principalment relacionada amb la capacitat de suportar variacions diàries elevades de temperatura i de suportar l’alentiment del seu metabolisme i la inhibició de pèrdues de carboni per respiració a baixes temperatures, i queda en segon pla la importància de mantenir òptims per a la fotosíntesi a temperatures baixes.
Per a espècies que creixien en ambients diferents exposats a nivells de llum ultraviolada molt diferents, es va observar un balanç entre la capacitat d’acumular compostos fenòlics que absorbeixen llum ultraviolada en les parets cel·lulars i la capacitat fotosintètica, probablement a causa de l’impediment a la difusió de CO₂ que podrien exercir aquestes molècules en la paret cel·lular. Per contra, no es va observar cap tendència entre la tolerància a la dessecació i la capacitat fotosintètica dels briòfits estudiats, ja que, si bé l’elasticitat dels teixits és una propietat física que afavoreix la supervivència a llarg termini després de pèrdues apressants del contingut hídric, aquesta elasticitat no està gens vinculada a la capacitat fotosintètica, com sí que ho està en plantes vasculars.
En conjunt, aquests resultats contribueixen a entendre la fisiologia dels briòfits i els factors limitadors de la seva capacitat fotosintètica, constrets o no per la capacitat que tenen de tolerar condicions ambientals extremes.