Las plantas y el calor

M. Luisa Martínez

Red de Ecología Funcional

Todos los seres vivos tienen condiciones de temperatura en las que sobreviven y crecen mejor. En condiciones extremas requieren respuestas especiales para no morir.

Las plantas producen una hormona que les permite tolerar el calor. 

Las temporadas de calor con altas temperaturas nos exponen a los seres vivos (humanos, plantas, animales y demás) a condiciones que pueden afectar nuestra salud e integridad. Por ejemplo, se ha visto que el cuerpo humano tiene una temperatura crítica superior que puede tolerar sin peligro, que está entre 40 y 50°C. Cuando se superan estos límites, es posible desarrollar una condición de estrés térmico que puede ocasionar confusión, mareos, vómitos, dolor de cabeza, desmayos e incluso la muerte. Para evitar estas situaciones, debemos usar ropa ligera y holgada, beber agua, estar en la sombra. ¿Qué pasa con las plantas?

Al igual que los humanos y otros animales, las plantas también tienen temperaturas óptimas en las cuales pueden crecer y sobrevivir. En las plantas, el estrés térmico se define como el incremento en la temperatura durante cierto periodo de tiempo que les causa daños irreversibles. Generalmente ocurre cuando se superan los 49 °C, aunque se ha visto que las semillas de la alfalfa resisten hasta 120°C. Cuando se llega a estas condiciones extremas, las plantas pueden morir en muy poco tiempo, alrededor de 10 minutos.

Las plantas no pueden moverse para buscar la sombra o encontrar agua. Sin embargo, su condición de inmovilidad no implica que no tengan maneras de resistir a las variaciones del ambiente, incluyendo el calor. Una característica interesante es que, a diferencia de los animales, tienen la posibilidad de cambiar su forma. Así, la longitud de los tallos y la orientación de las hojas varían en función de las temperaturas. En condiciones frías, las plantas tienen una forma compacta y las hojas están cerca del suelo. Cuando las temperaturas se elevan, los tallos se alargan y las hojas adquieren una posición más erguida. De esta manera pasa el viento (o la brisa) entre los tallos y hojas y se reduce el calor. La posibilidad de cambiar de forma que tienen las plantas no está presente en los animales. Por ejemplo, si pusiéramos a un oso polar en el desierto, quizás perdería pelo, pero su forma sería la misma, y no se alargarían sus patas o se modificaría la orientación de su cabeza para lidiar con el calor. El acalorado oso polar tendría que buscar una sombra y agua para beber y refrescarse, pero seguiría siendo el mismo oso polar. 

¿Cómo pueden cambiar su forma las plantas en diferentes condiciones de temperatura? Los descubrimientos recientes realizados por un grupo de investigadores suecos revelaron la presencia de una hormona vegetal que denominaron “Heatin” en inglés, que podría traducirse como “Calorina”. Esta es la hormona que regula la tolerancia a las temperaturas elevadas. La “calorina” se activa con el calor, y entonces se disparan los cambios en la forma de las plantas al estimular la producción de auxina, la hormona del crecimiento vegetal. La auxina estimula el crecimiento de los tallos. En Bélgica, otro grupo de investigadores encontró una hormona vegetal diferente también relacionada con la tolerancia al calor. En esta ocasión la llamaron TOT3 (Target of Temperature) que podría llamarse en español “Objetivo el calor”. También induce el crecimiento de los tallos.

Los hallazgos de estas investigaciones son de gran relevancia por varios motivos. Primero, resulta interesante saber que existe una hormona que controla la respuesta al calor extremo. Segundo, se ha visto que no todas las plantas la tienen, lo que implica que la capacidad de tolerar el calor será variable, dependiendo de la presencia o ausencia de la hormona del calor. De hecho, las plantas de las zonas tropicales son más tolerantes al calor, y las de los polos son más tolerantes al frío. Tercero, las plantas cultivadas y que utilizamos los humanos como alimento, ornato o medicinas suelen carecer de estas hormonas para el calor. Estas investigaciones nos abren la posibilidad de utilizar hormonas vegetales para favorecer la tolerancia al calor en las plantas que son de nuestro interés. 

Referencias

• van der Woude L. y colaboradores. 2021. The chemical compound ‘Heatin’ stimulates hypocotyl elongation and interferes with the Arabidopsis NIT1-subfamily of nitrilases. The Plant Journal, May 2021. DOI: 10.1111/tpj.15250. 

• Dai Vu. L. y colaboradores 2021. The membrane-localized protein kinase MAP4K4/TOT3 regulates thermomorphogenesis Nature Communications, May 2021. DOI: 10.1038/s41467-021-23112-0. 

• Argosubekti, N. (2020, April). A review of heat stress signaling in plants. In IOP Conference Series: Earth and Environmental Science (Vol. 484, No. 1, p. 012041). IOP Publishing.

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