Osmolitos, grandes añadas y melocotones de secano

Durante toda la historia de la humanidad la sequía ha sido el principal factor limitante para el desarrollo de una civilización. Detrás de la desaparición de los maya, de la antigua Mesopotamia o del abandono de Angkor Wat, no hay epidemias ni guerras, sino ciclos largos de sequía, que suponen un descenso en la producción de alimentos y una hambruna generalizada que conduce al colapso de la civilización. Por lo tanto, estudiar como se adaptan las plantas a la sequía y tratar de aplicar este conocimiento a la agricultura es una forma de asegurarnos nuestro futuro como especie.

“Blooming” en el desierto de California

¿Qué nos enseña la naturaleza? Pues no hay una fórmula mágica ni una estrategia evolutiva conservada para hacer frente a la sequía. Cada especia he decidido hacer la guerra por su cuenta. Hay algunas plantas que hacen como los avestruces y esconden la cabeza, es decir, adaptan su ciclo vital a la duración de la estación húmeda. Al final de esta esparcen las semillas, que permanecerán latentes toda la estación seca, para germinar con las primeras lluvias del año siguiente. Un caso extremo de esta estrategia es el fenómeno conocido como “Blooming” que se da en algunos desiertos. Las semillas son capaces de aguantar periodos secos de varios años. Cuando llueve germinan, florecen y esparcen las semillas en pocos días, que aguantarán estoicas hasta la siguiente lluvia. Otras plantas son más valientes y le plantan cara a la sequía.

El principal problema que se encuentra una planta en condiciones de sequedad extrema es que sus células, como las de cualquier organismo, no son más que sacos de agua, con la peculiaridad que la tela del saco (la membrana celular) no es hermética, sino semipermeable, es decir permite el paso selectivo de determinadas sustancias, entre ellas el agua. Si la atmósfera exterior es seca, el agua se pierde. Algunas plantas se adaptan eliminando la transpiración al máximo para no perder agua, como los cactus, que no tienen hojas para limitar la superficie de transpiración, además de algunas peculiaridades bioquímicas. Volvemos a la agricultura. La mayoría de las especies que nos interesan o bien son árboles o bien herbáceas. Todos siguen ciclos anuales o de seis meses y tienen hojas. Aparentemente están indefensas contra la sequía. Bueno, la verdad, lo tienen más difícil que un cactus, pero algo hacen. Hay otras formas de defenderse de la desecación. Una de las más populares es sintetizar osmolitos.

Los osmolitos son moléculas pequeñas y que tiene la capacidad de retener agua, por lo que si la célula acumula estás moléculas dificultará que el agua se escape por transpiración. Otra vez la fisiología vegetal nos enseña que cada planta se lo monta por su cuenta. Entre los osmolitos hay una variedad química increíble. Podemos encontrar iones como el potasio, proteínas pequeñas, azúcares como la sacarosa o la trehalosa, polialcoholes como el glicerol o el sorbitol o aminoácidos y moléculas derivadas de estos como la glicina-betaína. Es frecuente que plantas que comparten el mismo hábitat utilicen osmolitos muy diferentes.

Un ejemplo extremo son las plantas de resurrección. Estas plantas fueron identificadas originalmente en el desierto del Kalahari. En condiciones de hidratación acumulan un azúcar llamado n-octulosa a concentraciones altísimas, Cuando llega la sequía la n-octulosa se convierte en sacarosa (el azúcar de mesa), convirtiendo el interior de la célula en una especie de mermelada, que protege todas sus estructuras internas de la desecación extrema. La planta se queda como si fuera un hierbajo seco. Cuando llueve la planta degrada el azúcar y en cuestión de horas recupera su lozanía y florece, hasta que cesan las lluvias, y vuelve a su particular “stand.by” en forma de planta seca y en apariencia muerta.

Aspecto de Craterostigma plantagineum con o sin agua

No hace falta irse al Kalahari para encontrar que papel pueden tener estos osmolitos en nuestro día a día. Algunos de estos osmolitos, que no están presentes en condiciones normales, saben muy bien. Posiblemente alguna vez hayas oído que el mejor vino se produce en un año de sequía. Es verdad. En estas condiciones la producción de fruta es muy baja, pero la uva acumula más osmolitos, entre ellos azúcares, con lo que el vino tendrá más graduación y más aromas. Hoy en día, en las grandes explotaciones vitivinícolas, se aplica el riego de forma que la viña sufra sed para que acumule osmolitos, pero que la pérdida de producción se reduzca al mínimo, y para controlarlo utilizan satélites. Y por este mismo motivo un melocotón de secano está mucho más bueno que un melocotón producido con riego. El secreto está en los osmolitos.

En la novela de Laura Esquivel “como agua para chocolate” la protagonista volcaba sus sentimientos en lo que cocinaba, y estos contagiaban a los comensales. Aquí el efecto es el contrario. Un melocotonero que ha tenido una vida regalada con toda el agua que le ha hecho falta dará una fruta anodina e insípida, en cambio un melocotonero que ha pasado un año amargo y sediento tornará esas miserias en azúcar y aromas. Pero nos castiga póstumamente por el placer que sacamos de su dolor… el daño que nos hace en el bolsillo.


15 Comentarios

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malsonmalson

Hola JM, buen artículo! Quería comentar el “blooming” del desierto de Atacama. Allí le llaman desierto florido y es uno de los espectaculos naturales más bellos que he podido ver. Un saludo

Juan Ignacio Pérez

Muy buen artículo. Las soluciones que adoptan unos seres vivos y otros pueden parecerse mucho. Los animales también hacen estas cosas. Por ejemplo, los animales intermareales acumulan aminoácidos y taurina en sus células cuando baja la marea, y lo hacen recurriendo a rutas metabólicas que son las que utilizanotros animales para obtener ATP en condiciones de anoxia o hipoxia ambiental severa.
Saludos

Jauson

Ole, ya tengo otra historia para quedar como un listillo, esta vez con unos vinos de por medio.

Genial la referencia a Como agua para chocolate. Quizás las plantas no son tan diferentes a las personas, y las que no han sufrido suelen tener siempre menos que dar.

AlfonsoAlfonso

Estoy estudiando bioquímica y todo esto me ha encantado. Todo el tema de las plantas no es algo que generalmente me entusiasme mucho, pero vos pudiste hacer que me gustara xD Te felicito xD En serio, muy buen artículo.

amaraamara

Buena forma, didáctica y cercana de contar una de las estrategias utilizadas por las plantas para hacer frente a la sequía y de la cual, por suerte, nos beneficiamos nosotros 😉

Otro ejemplo de osmolito es el manitol que lo vemos frecuentemente en los chicles y se usa también como edulcorante en los alimentos y en medicina. ¿No os suena que el consumo excesivo de chicle tiene efecto laxante? manitol, sorbitol, xilitol …. son laxantes osmóticos.

Buen post JM!

Julio A.Julio A.

Muy interesante el artículo, gracias. Sólo un pequeño apunte. El fenómeno del “desierto florido” se refiere, como queda correctamente explicado, a plantas anuales, que producen semilla y mueren cada año. Pero la foto que ilustra el artículo es de plantas leñosas o perennes y no corresponde exactamente al fenómeno. El ·”desierto florido” no se produce todos los años, pero cuando ocurre, en esos desiertos en americanos (norte y sur) en los que puede llover menos de 10 mm al año, y no todos los años (es en los años que caen unos buenos chaparrones seguidos en los que se produce), todo el suelo se cubre de florecillas de colores que lo tapizan todo. Un grandioso espectáculo que he tenido la suerte de ver en California y en Perú. En estos enlaces se aprecia:
http://www.flickr.com/photos/leoncal.../415462300/
http://www.flickr.com/photos/greensc...2297529088/
http://desertsurpriseseries.com/2008...ran-desert/
http://www.flickr.com/photos/greensc...2297529088/

Alive

Buena entrada, aunque yo tengo entendido que el factor principal de la desaparición de la civilización maya es una fuerte crisis social (política y religiosa) que sufría.

Saludoss.

JM Mulet

Crisis social (política y religiosa) que se desencadenó por un ciclo seco más largo de lo normal. La sequía produjo un bajón en las cosechas, que desencadenó hambrunas y ahi fue cuando se dispararon todas las crisis. Esto se ha podido confirmar con datos de paleoclimatología. Si falla la comida, todo lo demás se viene abajo como un castillo de naipes.

Iakob

Los animales utilizan la misma estrategia para defenderse de condiciones extremas, aunque en este caso generalmente encaminadas a protegerse del frío. Varias especies de reptiles y anfibios recurren a la acumulación de glucosa y aminoácidos para resguardarse de la congelación; los peces de mares polares tienen compuestos “anticongelantes” en su sangre que evitan que se hielen. No conozco casos en animales de zonas áridas.

CarlosCarlos

Muy interesante. Aúnque cómo se entere alguien de la industria alimenticia, me veo venir los yogures con osmolitos.

luisluis

En Castellón un agente del servicio d medio ambiente me ha contado que ha visto tractores fumigando campos de fruta por la mañana y recogiéndola por la tarde. Dice que todos los días ve tractores fumigando d 5 a 7 de la mañana- será para q nadie los vea. La mayoría de insecticidas tienen un período mínimo de recogida de 15 días. Realmente hay inspecciones de los productos convencionales como hacen a los ecológicos?
Si se habla con algún agricultor, uno sabe lo que pasa con la fruta. Se recoge aun verde para ser los primeros en el mercado y tener mejor precio. Por eso está dura y no tiene sabor, por no madurar en el árbol. Hasta hace poco tiempo se metía en cajas verde con piedras de carburo q la calentaban y hacía que cogiera un color como si estuviera madura. Se sigue haciendo con las naranjas y después se les da cera para que brillen y la gente las compre por su vistosidad. Esto es engaño o lo es la agricultura ecológica?
El exceso de nitrógeno hace que la planta crezca para no morir, para diluir ese tóxico en un cuerpo mayor. Por eso ese crecimiento forzado hace que tenga mucha mayor cantidad de agua y el alimento apenas tiene sabor ni nutrientres.
Sólo hace falta probar un tomate ecológico para ver la diferencia.
Pesticidas como el tdt prohibido hace 20 años seguimos teniéndolos todos en el cuerpo, incluídos los niños.
El cáncer aumenta un 3% cada año en España.
Todavía hay gente que dice que el cambio climático no es verdad (y q los polos no se están derritiendo cuando eso está comprobado). Como hoy todo es mercado, supongo que los países del norte de Europa son los más interesados en defenderlo, para que la gente deje de ir de vacaciones a países como España o Italia buscando el sol y la playa y ya pueda ir a los suyos.
Porqué este profesor no analiza los efectos de la coca cola (obesidad, pérdida de calcio en huesos, propensión a los cálculos renales..) y además desecan pozos de agua en países pobres para producirla y venderla más barata que el agua o la leche.
O por q no denuncia los efectos perniciosos de los actimel después de los 14 días?
Qué tiene de malo el comprar productos ecológicos cuando son más nutritivos y no usan pesticidas?
al fin un médico (catedrático) se atreve a denunciar la realidad de todo lo que nos venden : http://vimeo.com/26971598

Jairo RiveraJairo Rivera

Hey, excelente post, muy útil para mis clases de botánica y adaptación te felicito

3 Trackbacks

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