Miquel Nadal estudia en la seva tesi la relació entre la fotosíntesi i l’estrès hídric
La fotosíntesi és un procés central per a la fisiologia vegetal. El coneixement dels processos bioquímics i de difusió del CO2 involucrats en la fotosíntesi té una importància clau per a la caracterització del funcionament de les plantes, per comprendre els canvis en la vegetació enfront a futurs escenaris climàtics i per proporcionar eines per millorar els cultius.
No obstant això, la possible relació negativa o compensació a les fulles entre la fotosíntesi i la tolerància a l’estrès hídric, tot i que ha estat postulada com a concepte general en l’evolució de les plantes, no ha estat estudiada al detall en termes d’establir relacions entre trets (paràmetres) de les fulles.
La fotosíntesi s’ha relacionat amb la capacitat de transportar aigua per part de les fulles (hidràulica foliar), tant en condicions òptimes de disponibilitat d’aigua com en condicions d’estrès hídric. Tot i això, el seu possible lligam amb els paràmetres que descriuen les relacions hídriques de les fulles ha estat molt poc estudiat.
La tolerància de les plantes davant la sequera
Aquests paràmetres (el punt de pèrdua de turgència, el potencial osmòtic, l’elasticitat de les fulles i la seva capacitància), són indicadors de tolerància a la sequera. Addicionalment, un grup d’espècies de falgueres i angiospermes s’escapen de la definició habitual de tolerància a l’estrès hídric i realment presenten tolerància a la dessecació (les anomenades «plantes de la resurrecció»), i són capaces de resistir i rehidratar-se després de la pèrdua completa d’aigua als teixits vegetatius. L’estudi de la fisiologia (fotosíntesi, hidràulica i relacions hídriques, en condicions òptimes i en resposta a estrès) de plantes sensibles i tolerants a la dessecació ajudarà a comprovar l’existència de la compensació proposada.
La tesi doctoral de Miquel Nadal Nadal, defensada fa uns dies a la Universitat de les Illes Balears, està constituïda per nou articles (alguns ja publicats a revistes científiques i els altres, en diferents estadis de preparació) que tracten els diferents temes relacionats amb la idea general d’explorar la relació al nivell de la fulla entre la fotosíntesi i la tolerància a l’estrès hídric.
La tesi es divideix en tres parts principals, que aborden objectius varis: la primera part explora les limitacions a la fotosíntesi i les causes de la seva reducció en condicions d’estrès hídric. Aquesta part inclou dos articles que caracteritzen la variació dels paràmetres fotosintètics (assimilació neta de CO2, conductància estomàtica i del mesòfil, i la capacitat bioquímica), presents a les plantes vasculars, la resposta fotosintètica durant l’estrès hídric i la seva coordinació amb la resposta hidràulica, mitjançant la recopilació i anàlisi de dades ja publicades.
La segona part descriu les possibles relacions entre els paràmetres associats a la fotosíntesi i les relacions hídriques. Aquesta part està integrada per quatre articles que proporcionen noves dades experimentals que descriuen la relació inter- i intraespecífica entre la fotosíntesi, la hidràulica i les relacions hídriques, així com els paràmetres estructural i bioquímics que en determinen la coordinació.
Finalment, la tercera part té com a objectiu caracteritzar la fotosíntesi, l’anatomia foliar i la resposta a estrès hídric en diverses espècies tolerants a la dessecació. Els darrers tres articles que componen aquesta part cobreixen l’anatomia foliar i la fotosíntesi en falgueres i angiospermes «resurrecció», i descriuen la resposta enfront l’estrès hídric a l’angiosperma Barbacenia purpurea i a la falguera Mohria caffrorum.
El cas de les falgueres
Els resultats descriuen com a les falgueres i angiospermes la fotosíntesi presenta una relació inversa amb la tolerància a la sequera, la qual és analitzada mitjançant els paràmetres que descriuen les relacions hídriques. A les bases estructurals d’aquesta relació negativa destaquen el paper clau de l’arquitectura foliar i la seva composició en nutrients. Les parets de les cèl·lules fotosintètiques de les fulles són un factor important a l’extrem de tolerància, que constitueixen les plantes tolerants a la dessecació, ja que aquestes espècies presenten algunes de les parets més gruixudes descrites a les plantes vasculars. Els aspectes fisiològics estudiats en aquest grup particular de plantes poden constituir un impuls important per al coneixement sobre la resposta de la fotosíntesi i la hidràulica davant l’estrès hídric.
En conjunt, la tesi de Miquel Nadal contribueix a l’establiment d’una compensació entre la capacitat fotosintètica i la tolerància a la sequera, a la integració de les relacions hídriques en les relacions que descriuen l’«economia» foliar, i a destacar les plantes de la resurrecció com a un possible grup de plantes que «escapen» de les limitacions imposades per la compensació a causa de les seves particularitats anatòmiques. Constitueixen, doncs, un grup interessant com a model per a una millora futura dels cultius, sense haver de comprometre necessàriament la productivitat o tolerància a l’estrès.
#Foravilaverd