¿Cómo los suelos áridos del desierto pueden cubrirse de un manto de flores en tan poco tiempo? Te invitamos a leer a la profesora María Fernanda Pérez

María Fernanda Pérez, es académica de la Facultad de Ciencias Biológicas de la Pontificia Universidad Católica de Chile. Siendo bióloga y doctora en ecología evolutiva de la Universidad de Chile, entre sus áreas de investigación se encuentra la ecofisiología vegetal e interacciones mutualistas entre plantas y otros organismos. Su interés es comprender cómo las plantas se han adaptado a los cambios ambientales del pasado y cómo las ha impactado el cambio climático actual. A continuación, nos gustaría compartir la columna de ciencia, coordinada en conjunto con el Proyecto ciencia 2030 UC, titulada “La ciencia descifra secretos del desierto florido”.

Cada año, tras las intensas lluvias de julio, el desierto de Atacama vuelve a florecer, dejando un paisaje de contrastes que deslumbra e intriga: ¿Cómo los suelos áridos del desierto pueden cubrirse de un manto de flores en tan poco tiempo? ¿Qué estrategias han desarrollado estas plantas para sobrevivir? ¿Podríamos aplicar algunas de estas estrategias en la agricultura para enfrentar la prolongada sequía que afecta Chile Central?

Citamos: “Muchas de las plantas que crecen actualmente en el desierto de Atacama derivan de linajes que se originaron en los climas fríos de la Patagonia y que colonizaron los ambientes áridos 5 a 10 millones de años atrás. La clave para conquistar estos hábitats pareciera haber estado en la adquisición de una estrategia de desarrollo rápido, pues muchas de las plantas que crecen en el desierto son anuales, es decir germinan, florecen, semillan y mueren en unos pocos meses, antes que las condiciones climáticas se vuelvan demasiado cálidas y secas. Sus parientes sureños, en cambio, suelen ser más longevos, más lentos para crecer y bastante más resistentes al frío y a la desecación (que en el sur es producida por el viento)”.

“Pero crecer rápido en los suelos arenosos e infértiles del desierto puede ser un gran desafío, aún después de una lluvia. En este escenario se vuelven particularmente relevantes la interacciones con microorganismos del suelo, que se alimentan de los desechos y exudados de las raíces, pero que al mismo tiempo entregan beneficios a las plantas, constituyendo un ecosistema que se conoce como rizósfera”.

La secuenciación masiva de ADN ambiental ha permitido describir una gran diversidad de microorganismos, con muchas especies endémicas del Atacama. Entre estos se encuentran bacterias, que liberan hormonas y otros compuestos que promueven y aceleran el crecimiento de las plantas, similares a los que se utilizan en la agricultura. También se han descrito bacterias que fijan nitrógeno atmosférico dejándolo disponible para las plantas y hongos micorrízicos que generan una red de filamentos para facilitar la adquisición de agua y nutrientes”.

Banco de semillas: “El desierto no solo constituye un ambiente adverso para las plantas, sino también para los insectos polinizadores. En estos ambientes, la abundancia de polinizadores es escasa y fluctuante, por lo que las plantas pueden no recibir polen suficiente para producir frutos. En respuesta, muchas especies del desierto han desarrollado flores grandes y coloridas para atraer insectos, al mismo tiempo que han adquirido mecanismos para autofertilizarse sin la ayuda de éstos, asegurando así la producción de frutos en el caso que los polinizadores fallen. Al terminar su ciclo de vida, las plantas anuales liberan sus semillas y mueren. Las semillas pueden permanecer inactivas en el suelo, con un metabolismo imperceptible, hasta un nuevo evento de lluvia, que, dependiendo de la zona del desierto de Atacama, puede suceder en varios años o incluso décadas. Algunas semillas tienen inhibidores en la cubierta, y por ende no pueden germinar hasta que estos hayan sido removidos tras un evento de lluvia importante. Otras tienen una cubierta muy gruesa y no germinan hasta que esta se degrade con el roce de la arena. Estos mecanismos permiten que se genere un banco de semillas en el suelo, por lo que cuando se presenten las condiciones adecuadas, muchas plantas germinan de forma simultánea, produciendo el espléndido manto de hierbas y flores que caracteriza el desierto”.

Aplicaciones en la agricultura: “Las semillas liberadas al suelo no solo llevan el embrión que dará origen a una nueva generación de plantas, sino que también pueden contener microorganismos benéficos con los que interactúan. La herencia microbiana, transmitida por las semillas permite que las especies de plantas mantengan relaciones beneficiosas con los microbios a lo largo de varias generaciones. Una de las aplicaciones biotecnológicas más promisorias de los estudios en el desierto, se basa en el aislamiento de microorganismos benéficos para las plantas, capaces de crecer en condiciones hiper-áridas. El desafío está en encontrar microorganismos suficientemente generalistas para interactuar con especies anuales de interés agronómico. De esta forma las semillas podrían ser inoculadas con estas cepas para facilitar la absorción de agua y nutrientes en condiciones de déficit hídrico”.

“Este año el desierto de Atacama volverá a florecer, presentándose desde la segunda quincena de agosto en las comunas de Freirina, Huasco y Vallenar; y desde la primera quincena de septiembre en Caldera y Copiapó. La base de su magnificencia se esconde en el suelo, que almacena un valioso banco de semillas y una comunidad única de microrganismos benéficos para las plantas. Esperemos que las iniciativas y esfuerzos por proteger los suelos sigan avanzando en el Congreso”, cierre de cita.

Gestión de Prensa: Columna publicada en Emol, gestionada con Proyecto C2030.

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