Imagina que eres una planta de pimiento. Necesitan agua y nutrientes. Por suerte para ti, puedes sacarlos a todos del suelo y echar raíces que te retroalimenten. Todo está bien hasta ahora.
Solo hay un problema. Tu vecino, otro pimentero, necesita lo mismo. No es lo suficientemente bueno para ninguno de los dos. ¿Qué harías?
A lo largo de los años, los investigadores han estudiado el tejido de la competencia de raíces, sacando conclusiones diferentes y, a veces, contradictorias sobre cómo las plantas colocan estratégicamente sus raíces cuando el espacio del suelo es escaso. Un artículo publicado este mes en la revista Science describe un nuevo modelo que parece eliminar esta confusión al considerar la distribución espacial de las raíces y su distribución.En las pruebas iniciales realizadas por los autores de este artículo, las plantas reales obedecieron las reglas propuestas por el modelo.
Las raíces necesitan energía y sustancia para crecer y mantenerse saludables. Idealmente, las plantas deberían extraer más recursos de sus raíces de los que gastan en crecer y cuidar. Las plantas pueden percibir las concentraciones de agua y nutrientes en áreas específicas del campo y distribuir las raíces en consecuencia para maximizar el rendimiento.
Para plantas aisladas, es bastante sencillo. Sin embargo, el cálculo cambia si hay otras plantas cerca. Para descubrir exactamente cómo funciona esto, los investigadores emplearon herramientas de teoría de juegos. La teoría de juegos es un método utilizado por todos, desde analistas financieros hasta jugadores reales, para analizar y optimizar su toma de decisiones.
Un modelo publicado en 2001 predijo una "tragedia comunitaria" cuando las plantas se juntaban demasiado. Todas las personas que comparten el espacio producirán más raíces que una sola planta, pero también menos ganancias. Varios experimentos del mundo real fueron consistentes con este modelo, y encontraron que las plantas adyacentes formaban más masas de raíces que las plantas que crecían solas.
Sin embargo, otros estudios encontraron lo contrario: las plantas competidoras invirtieron menos en raíces.Además, algunos no vieron ninguna diferencia notable.
"Hubo bastante controversia", dijo Ciro Cabal, estudiante de doctorado en ecología y biología evolutiva en la Universidad de Princeton y autor principal del nuevo estudio.
Cabal sospechaba que a este y a modelos similares les faltaba un componente. Analizaron todas las raíces de la misma manera, independientemente de su distancia al tallo de la planta. Pero en realidad, cuanto más lejos están las raíces de la planta, más caro es cultivarla y cuidarla.
Así que Cabal y sus coautores crearon un nuevo modelo para explicar esto. "Integramos el espacio", dijo. "Y luego se nos ocurrió esta nueva teoría".
En su modelo, las plantas expuestas a la competencia producen menos raíces, más costosas y de mayor crecimiento que pueden enredarse con las plantas vecinas. Sin embargo, produce un exceso de raíces cerca de su casa, lo que aumenta su poder de manera efectiva y evita que otras raíces roben desde lejos.
Que las plantas vecinas produzcan más o menos raíces en comparación con las plantas solitarias depende de qué tan separadas estén las dos plantas competidoras, dijo Kabal. Por tanto, podemos decir que todos los resultados de estudios previos que parecen contradecirse son ``posibles según nuestro modelo''.
Luego, los investigadores derivaron matemáticamente una hipótesis. Plantaron los pimientos en recipientes, algunos individualmente, otros en parejas con una separación de diez centímetros, y tiñeron las raíces de los pimientos de la competencia para distinguirlos entre sí. Unos meses más tarde, mapearon dónde y con qué densidad habían crecido las raíces de la planta y confirmaron que todo coincidía con el modelo. Los pimientos producidos en pares produjeron más raíces que permanecieron cerca de su ubicación en el suelo y menos raíces que se extendieron más lejos que aquellas que no compartían un contenedor con otras plantas.
Jochen Schenk, profesor de botánica en la Universidad Estatal de California en Fullerton, dijo que el nuevo modelo "ofrece excelentes predicciones fundamentales de cómo se comportará el sistema de raíces en presencia de plantas vecinas". Personas no involucradas en el estudio.
Sin embargo, Schenk advirtió contra la generalización de los resultados.
"La afirmación de que una sola prueba para una sola especie de planta puede decir el estado de todas las plantas es inaceptable", dijo.
Diferentes especies pueden reaccionar de manera diferente.Investigaciones recientes también sugieren que otras formas de vida, como hongos y microbios, influyen en las interacciones de algunas plantas subterráneas.
Incluso el Cabal no esperaba tal coincidencia entre su modelo y sus experimentos. Aunque espera que algunos ejemplos del mundo real cuestionen ciertos aspectos del modelo, cree firmemente que los principios que presenta son correctos. Ahora quiere probar experimentos en la naturaleza con varias especies de arbustos mediterráneos.
Si se descubre que las plantas utilizan esta estrategia a gran escala, Cabal dijo que podría considerarse la incorporación de estimaciones más precisas de la biomasa vegetal en los modelos climáticos. Y si es posible, eliminar parte de la competitividad de los cultivos también puede mejorar el rendimiento de los cultivos. Las plantas egoístas que concentran su energía en las raíces en lugar de en las frutas a menudo dificultan la vida de los agricultores.
Cabal y sus coautores también han desarrollado lo que ellos llaman un "modelo de co-solución" para el problema de la distribución de nutrientes. En este escenario, “ninguna planta es egoísta o maximiza su utilidad”, dijo Cabal. Más bien, las plantas coordinan sus raíces como un grupo para lograr la máxima absorción de nutrientes con el mínimo esfuerzo total.
Experimentalmente, "Desafortunadamente, no lo encontramos en estas plantas", dijo.
De momento, cada pimiento debe defenderse con su propia raíz.
Mis Redes 👇
Twitter: www.twitter.com/jumarilla
Instagram: www.instagram.com/amarillajuanm
Facebook: www.facebook.com/juan28e
Comentarios
Publicar un comentario