Con el propósito de aumentar las posibilidades de cultivar plantas en el espacio o en otros planetas, se han realizado investigaciones en la Estación Espacial Internacional, estudiando el comportamiento del crecimiento de las plantas en un ambiente sin gravedad. Una de las plantas sujeta a estudio es Arabidopsis (Arabidopsis thaliana), especie de rápido crecimiento, con la que se han investigado los procesos de germinación, pero principalmente el desarrollo de sus raíces. Para estudiar el efecto de la gravedad en estas plantas, se utilizó un programa especial que capta imágenes con una cámara fotográfica a intervalos regulares de crecimiento.

La gravedad es un factor que influye en el crecimiento de las raíces, pero los científicos descubrieron que sus plantas cultivadas en el espacio (sin gravedad), no cambian el hábito de crecimiento y desarrollo de las raíces. Con esta investigación se ha demostrado que esta teoría está equivocada.

Un equipo de investigadores de la Universidad de Florida en Gainesville cree que esta habilidad está relacionada con la capacidad inherente de una planta para orientarse como crece. Las semillas germinaron en las estación espacial internacional produciendo raíces que se comportaban como lo harían en la Tierra, una vez que germinan, las raíces crecen de la semilla para buscar nutrientes y agua con exactamente el mismo patrón observado con gravedad. A este fenómeno se le conoce como fototropismo negativo. Los investigadores sugieren que aunque las plantas estén orbitando a unos 350 Km sobre la tierra, todavía retienen el hábito mostrado en la tierra, aún sin gravedad.

Los científicos Anna-Lisa Paul, Claire E. Amalfitano y Robert J. Ferl de la Universidad de Florida en Gainesville, monitorearon el crecimiento de Arabidopsis desde el Centro Espacial Kennedy en Florida. Usaron imágenes enviadas desde la Estación Espacial, cada 6 horas durante 15 días, obteniendo interesantes resultados. Las semillas fueron cultivadas en cajas Petri sobre el medio nutritivo, determinando el crecimiento sobre la superficie del medio de cultivo.

Los procesos determinados fueron tamaño de las plantas, la ondulación e inclinación de las raíces, en dos cultivares de Arabidopsis, Wassilewskija (WS) y Colombia (Col-0). Primeramente se observó que el tamaño de las plantas se ve afectado por la gravedad, ya que fue menor al de las plantas cultivadas en la Tierra en la torre de Control de ambos cultivares.

La ondulación en las raíces de plantas se cree que está asociada con la percepción y la evasión de obstáculos, dependiendo de la detección de la gravedad y capacidad de respuesta. Mientras que la inclinación es la progresión de las raíces que crecen a lo largo de una superficie casi vertical, en la dirección de la gravedad.

Los resultados de esta investigación muestran que, en ausencia de gravedad pero con luz, las raíces permanecieron fototrópicamente negativas, creciendo en la dirección opuesta del crecimiento del tallo, como lo hacen en la Tierra. El camino recorrido por las raíces en su crecimiento se guía con los complejos patrones de ondulación e inclinación, características de la Tierra y la influencia de la gravedad. Además, mientras estaban en órbita, cada cultivo conservaba un patrón único de inclinación terrestre.

Sin embargo, el equipo observó que el grado de ondulación mostrado por las plantas en el espacio no coincide con lo que se preveía con las raíces de plantas cultivadas en la Tierra. En el espacio, la ondulación era mucho más sutil. Este resultado refuerza la idea de que la ondulación e inclinación representan dos fenómenos separados, y que la gravedad no funciona como parte mecánica sobre estos dos procesos.

Las plantas del cultivar WS mostraron marcadas diferencias con el cultivar Col-0, las primeras crecen de manera sesgada, hacia la derecha de la órbita, mientras que las del cultivar Col-0 crecieron con muy poca desviación hacia la fuente de luz. Sin embargo, aunque estas diferencias entre plantas sin y con gravedad eran evidentes, ambos cultivares recapitularon los patrones generales de crecimiento bien establecidos para WS y Col-0 en condiciones de cultivo terrestres.

Artículo Original:

http://www.biomedcentral.com/1471-2229/12/232/#ins1

{jcomments on}