Las y los investigadores describen cómo la “portulaca oleracea”, comúnmente conocida como verdolaga, integra dos vías metabólicas distintas para crear un nuevo tipo de fotosíntesis que permite a la hierba soportar la sequía sin dejar de ser productiva.
“Se trata de una combinación muy rara de rasgos que ha creado una especie de superplanta, que podría ser potencialmente útil en tareas como la ingeniería de cultivos”, afirmó la profesora de ecología y biología evolutiva de Yale, Erika Edward.
Las plantas desarrollaron de forma independiente una serie de mecanismos distintos para mejorar la fotosíntesis, el proceso por el que las plantas verdes utilizan la luz solar para sintetizar nutrientes a partir del dióxido de carbono y el agua.
Las suculentas, como los cactus y los agaves, poseen otro tipo llamado fotosíntesis CAM, que les ayuda a sobrevivir en desiertos y otras zonas con poca agua.
Tanto la C4 como la CAM tienen funciones diferentes, pero utilizan la misma vía bioquímica para actuar como “complementos” de la fotosíntesis normal.
Lo que hace única a la verdolaga es que posee ambas adaptaciones evolutivas, lo que le permite ser altamente productiva y también muy tolerante a la sequía, una combinación improbable para una planta.
La mayoría de los científicos creían que el C4 y el CAM funcionaban de forma independiente en las hojas de la verdolaga.
Sin embargo, el equipo de Yale llevó a cabo un análisis espacial de la expresión génica en las hojas de la verdolaga y descubrió que la actividad C4 y CAM están totalmente integradas. Operan en las mismas células y los productos de las reacciones CAM son procesados por la vía C4.
Este sistema proporciona niveles inusuales de protección para una planta C4 en tiempos de sequía.
Las y los autores afirmaron que la comprensión de esta nueva vía metabólica podría ayudar a los científicos a idear nuevas formas de diseñar cultivos como el maíz para que puedan soportar sequías prolongadas.
El C4 es una ruta metabólica que adoptan las plantas para tener una mayor eficiencia en el uso del agua. Aunque el porcentaje de plantas C4 es menor, algunos cultivos de importancia económica tienen este tipo de metabolismo, por ejemplo, el maíz, la caña de azúcar, sorgo y amaranto.
Mientras que reciben el nombre de plantas CAM porque utilizan la vía del metabolismo ácido de las crasuláceas y se caracterizan por que tiene una fase de día y una fase de noche para el metabolismo del CO2.