Un grupo de plantas del periodo Pérmico-Tirásico aprendió a conservar el agua y tolerar el calor almacenando el CO2 en forma de ácido Leer Un grupo de plantas del periodo Pérmico-Tirásico aprendió a conservar el agua y tolerar el calor almacenando el CO2 en forma de ácido Leer
Hace 250 millones de años, durante el periodo Pérmico-Triásico, la Tierra sufrió un episodio de extinciones masivas, conocido como gran muerte o gran mortandad. Las temperaturas globales aumentaron drásticamente, lo que provocó que la mayoría de los bosques se viesen afectados por el calor extremo y que grandes extensiones de la superficie se volviesen áridas. Ahora, una investigación de la Universidad de Leeds revela que ese episodio de calentamiento, el más grave de la historia del planeta, impulsó el desarrollo de un nuevo tipo de fotosíntesis que permitió a un grupo de plantas primitivas sobrevivir.
Sus resultados acaban de ser publicados en Nature Ecology and Evolution, donde se revela cómo las licofitas —uno de los tipos de planta más antiguos que existen— no sólo sobrevivieron a esa extinción masiva, sino que además llegaron a dominar grandes paisajes durante el proceso de recuperación. A través del llamado metabolismo ácido de las crasuláceas (CAM, por las siglas en inglés), estas plantas pudieron conservar el agua y tolerar el calor abriendo sus estomas (una de las células que forman parte de la epidermis) por la noche y almacenar CO2 en forma de ácido durante el día, para utilizarlo en la fotosíntesis.
«Nuestros resultados sugieren que, ante el calentamiento futuro, las plantas con rasgos de fotosíntesis CAM podrían cobrar mucha más importancia», señala Zhen Xu, investigador de la Facultad de Ciencias de la Tierra y del Medio Ambiente de la Universidad de Leeds y autor principal del estudio. «Si el mundo sufre un calor extremo prolongado, las comunidades vegetales podrían dar paso a especies más capaces de tolerar las altas temperaturas y el estrés hídrico«.
Hoy en día, las plantas que utilizan la fotosíntesis CAM representan solo una pequeña parte de la vegetación mundial ( en torno al 7%) y son más comunes en entornos muy cálidos y secos, en particular en paisajes desérticos. Entre ellas están las licofitas, plantas vasculares que se reproducen mediante esporas y que se caracterizan por la presencia de tejidos especializados para el transporte de agua y nutrientes. Se estima que existen más de 1.200 especies y pueden sobrevivir en muchas regiones, aunque su mayor diversidad se encuentra en las tropicales.
Los investigadores creen que las licofitas pudieron haber sido las primeras en utilizar este mecanismo de absorción y fijado de CO2, una innovación biológica que les permitió prosperar y, al mismo tiempo mantener activa la biosfera terrestre; ya que estas plantas podían eliminar el carbono de la atmósfera, contribuyendo así a mitigar los efectos del calentamiento global. Un rasgo particularmente relevante en el contexto actual de emergencia climática y desertificación acelerada de los suelos.
Para comprender cómo este tipo de plantas logró sobrevivir cuando tantas otras perecieron, los investigadores analizaron en primer lugar sus relaciones evolutivas para identificar a sus parientes más cercanos, como los isoetes, que aún se pueden encontrar en todo el mundo. A continuación, analizaron los isótopos de carbono en plantas fósiles del sur de China, que datan del periodo que va desde el final del Pérmico hasta el Triásico Medio.
Los diferentes tipos de fotosíntesis dejan distintas huellas de isótopos de carbono, lo que permite estudiar el funcionamiento de especies de plantas que vivieron hace cientos de millones de años. Así, los investigadores establecieron que las licofitas presentaban valores de isótopos de carbono notablemente diferentes a los de otras plantas durante el periodo de extinción del Pérmico-Triásico. Una diferencia que se fue reduciendo una vez que mejoraron las condiciones ambientales.
A continuación, el equipo comparó los lugares donde se encontraron los fósiles de licofitas con simulaciones de modelos climáticos. En su análisis, los autores señalan la importancia de utilizar diversas disciplinas científicas para determinar no sólo cómo este singular grupo de plantas sobrevivió a la «gran mortandad», sino también cómo lograron prosperar en un entorno extremadamente hostil. Sus resultados indican que estas plantas vivían en lugares donde las temperaturas del suelo probablemente superaban los 50 °C.
Los expertos de la universidad británica creen que estudios como este nos ayudarán a entender mejor la adaptación de las plantas a las emergencias climáticas del pasado, ampliando nuestra comprensión de la resiliencia del sistema terrestre ante las perturbaciones climáticas. También estiman que un mayor conocimiento del pasado geológico y botánico de la Tierra puede ayudar a fundamentar las predicciones sobre la resiliencia futura, una cuestión que está cobrando cada vez más importancia en el actual contexto de calentamiento global.
Comprender cómo las diversas estrategias fisiológicas de las plantas moldearon los ecosistemas en el pasado nos ayudaría a anticipar cómo podría reorganizarse la vegetación en el futuro. Algo crucial, dado que las plantas son la base de las redes tróficas terrestres, y que los cambios en sus estrategias de adaptación pueden alterar el funcionamiento del planeta.
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