Las plantas utilizan el azúcar, producido a través de la fotosíntesis, como una señal clave para detectar y responder al calor durante el día, lo que podría conducir a cultivos más resistentes.
Un estudio reciente, liderado por la profesora Meng Chen de la Universidad de California, Riverside, ha revelado un nuevo mecanismo en las plantas para detectar el calor durante el día. Este descubrimiento desafía las ideas previas que se centraban principalmente en los sensores nocturnos. La investigación destaca el papel crucial del azúcar en este proceso, ofreciendo una imagen más completa de cómo las plantas se adaptan a su entorno.
Tradicionalmente, los científicos creían que proteínas como el fitocromo B y el 'early flowering 3' (ELF3) eran los principales sensores de calor, activos principalmente por la noche. Sin embargo, estos modelos no explicaban cómo las plantas reaccionaban al calor durante el día, cuando tanto la luz como la temperatura son altas. Para explorar esto, el equipo utilizó Arabidopsis, una pequeña planta con flores, a menudo utilizada en estudios genéticos. Expusieron las plantas a diferentes temperaturas y condiciones de luz, observando cómo sus tallos, llamados hipocótilos, crecían en respuesta al calor.
Los hallazgos mostraron que la capacidad del fitocromo B para detectar el calor disminuía con la luz brillante. A pesar de esto, las plantas aún respondían al calor, lo que sugiere la existencia de otros sensores. Pruebas adicionales demostraron que las plantas podían reaccionar al calor a la luz, pero no en la oscuridad, cuando el fitocromo B no funcionaba. La adición de azúcar al medio de cultivo restauró esta respuesta, indicando que el azúcar actúa como una señal para temperaturas más altas.
El estudio también encontró que las temperaturas más altas causan la descomposición del almidón en las hojas, liberando sacarosa. Este azúcar estabiliza una proteína llamada PIF4, que controla el crecimiento. Sin sacarosa, PIF4 se degradaba rápidamente; con ella, la proteína se acumulaba y se activaba cuando otro sensor, ELF3, también respondía al calor. Este mecanismo dual, que involucra azúcar y proteínas, permite a las plantas ajustar su crecimiento en respuesta al calor diurno. Este descubrimiento, publicado en Nature Communications en 2025, ofrece una comprensión más matizada de la termorrecepción en las plantas.
Comprender cómo las plantas detectan el calor durante el día es vital para crear prácticas agrícolas que aseguren la seguridad alimentaria en un clima cambiante. Esta investigación podría ayudar a desarrollar cultivos más resistentes a las temperaturas extremas. Este conocimiento puede utilizarse para cultivar plantas que puedan resistir mejor los efectos del cambio climático, asegurando un suministro estable de alimentos. En países como España y otros de Latinoamérica, donde el cambio climático ya está afectando la agricultura, esta investigación es de gran relevancia para el futuro de la producción de alimentos y la adaptación a las nuevas condiciones climáticas.