ECOFISIOLOGÍA VEGETAL

ECOFISIOLOGÍA VEGETAL

La Ecofisiología Vegetal o Fisiología Vegetal Ambiental es una disciplina joven, que ha sufrido un espectacular desarrollo en la última década. Sus objetivos tienen que ver con la comprensión de las relaciones entre las plantas y el medio, incluyendo tanto las respuestas a los factores abióticos como las relaciones bióticas, siempre desde una perspectiva realista. En este sentido, la Ecofisiología Vegetal es heredera de otras disciplinas más antiguas, como la fisiología de cosechas (que, en realidad, hoy en día podría considerarse una Ecofísiología Vegetal aplicada) o la fisiología de planta completa. La Ecofisiología Vegetal intenta concitar los aspectos más relevantes de la Fisiología Vegetal (la explicación, que en último término tendrá que ocurrir a nivel molecular, de los fenómenos que se observan) y de la Ecología (el estudio en condiciones reales, con los distintos factores cambiando en el tiempo y en el espacio). La Ecofisiología Vegetal utiliza muchas técnicas puramente fisiológicas para responder a preguntas que clásicamente han formado parte de la Ecología.

Cuando Charles Darwin propuso la teoría de la evolución hace ya 150 años, estableció que ésta se sustenta en dos componentes principales: 1) Las especies no son inmutables, sino que cambian o se adaptan a lo largo del tiempo y 2) el agente que produce los cambios es la selección natural. Los individuos están comprometidos en una lucha permanente por la existencia, en la que los más aptos sobreviven. Esa lucha puede ser de dos tipos: a) mediante la obtención de los recursos necesarios para establecerse y crecer en un medio ambiente algunas veces pobre y hostil; y b) La lucha con competidores vecinos de la misma o de especies diferentes.

La ecología trata de las relaciones o interacciones de las especies dentro de las comunidades, o la forma en que poblaciones de una especie se adaptan a diferentes medios ambientes. Mientras que la fisiología vegetal se relaciona con el estudio de las funciones de los individuos, en diferentes niveles de organización y su lucha con el medio ambiente, auxiliándose de varias disciplinas como la bioquímica, biofísica y la biología molecular. La fisiología vegetal es una disciplina que se refugia en el laboratorio para su estudio, manipula las condiciones de crecimiento del individuo y mide la respuesta de un determinado proceso. De estas dos disciplinas podría afirmarse que surge una nueva, hoy bastante conocida como Ecofisiología Vegetal.

La Ecofisiología, estudia los fenómenos fisiológicos fuera del laboratorio, en su medio ambiente natural, el cual está sujeto a cambios y alteraciones, como resultado de fenómenos naturales o producto de la actividad humana. En este sentido, puedo mencionar por ejemplo el aumento significativo de la concentración atmosférica de CO2 por efecto de la actividad industrial, la quema de combustibles fósiles y el calentamiento global de la atmósfera. Este factor es difícilmente controlable, como se podría hacer al estudiar las variaciones en la concentración de CO2 sobre la fotosíntesis, lo cual es estudiado por la fisiología vegetal, bajo condiciones de laboratorio. Las plantas en su medio ambiente natural responden a las variaciones de temperatura, intensidad de luz, humedad, concentraciones de CO2, lo cual depende de sus adaptaciones fisiológicas.

Al principio, tal vez sin saberlo que se inauguraba una nueva disciplina, muchos investigadores con una fuerte formación en Fisiología Vegetal, comenzaron a trabajar en ambientes naturales. Una prueba de ello son los excelentes trabajos que se publicaban en la década del 60 en Agronomy Journal, muchos de ellos relacionados con el balance de radiación y energía de los cultivos. Actualmente, está ocurriendo (desde hace ya algunos años) otra mutación en la disciplina, lo que obliga a pensar en simultáneo a diferentes escalas jerárquicas de organización, y es que un ecofisiólogo moderno, requiere una buena comprensión tanto de los procesos moleculares que ocurren a nivel celular, como del funcionamiento de la planta intacta en un contexto ambiental, al nivel de población.

Por supuesto que focalizándose este sitio excluyentemente en cultivos, dejando de lado la ecofisiología de ambientes naturales, hay que reconocer la importancia del desarrollo de la ecofisiología de los cultivos para la agricultura. Incluso hoy en día, la productividad agrícola en países industrializados está limitada al 25% de su potencial, por condiciones de sequía, suelos infértiles y otros factores ambientales indeseables. Uno de los objetivos principales de las investigaciones agrícolas, ha sido el desarrollar cultivos tolerantes a estados ambientales estresantes, de tal manera que soporten condiciones climáticas adversas o que se puedan cultivar en hábitat desfavorables. Así se han desarrollado variedades de plantas tolerantes a la salinidad o que soporten el estrés hídrico.

La ecofisiología vegetal estudia las respuestas fisiológicas frente a diferentes condiciones ambientales, desarrollando técnicas que permiten medir el micro medio ambiente de las plantas, las relaciones hídricas y los patrones de intercambio gaseoso. En sus inicios, se estudió el crecimiento de las plantas determinando las variaciones en biomasa, sin embargo la invención de equipos portátiles ha posibilitado medir los intercambios de CO2 en una hoja y la conductividad estomática como un índice de la apertura y cierre de los estomas. Mediante los análisis de crecimiento, se ha podido determinar la cantidad de carbono que se deposita en raíces y hojas, así como la tasa de producción y muerte de ciertos tejidos; lo que permite una mejor comprensión de las diferencias en el crecimiento vegetal, en distintas condiciones ambientales.

Finalmente, el enfoque de la ecofisiología de cultivos está centrado en la población de plantas de interés agronómico, sin embargo, el ejercicio de pensar a diferentes niveles jerárquicos, puede resultar fructífero, y aunque parezca aventurado decirlo, en este sentido pueden rendir mucho más los modelos de simulación de cultivos, cuando en el futuro se formulen conociendo algunas de las respuesta al ambiente en términos de expresión génica.

Dentro de la ecología vegetal, la ecología fisiológica es una especialidad que estudia las bases fisiológicas que condicionan la distribución de las plantas en ambientes naturales o naturalizados, analizando los atributos fisiológicos de las diferentes especies en relación con las limitaciones impuestas por el ambiente. También es objeto de esta especialidad el análisis de los factores que afectan al éxito a largo plazo de las plantas en un ambiente determinado, medido en términos de supervivencia y reproducción. Es decir, qué caracteres

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