Igual que els éssers humans i els animals, les plantes també enfronten el repte del canvi climàtic. A mesura que el clima s'escalfa i torna més sec, les plantes busquen maneres d'adaptar-se a aquestes noves condicions extremes. Una investigació publicada a Biologia del canvi global per l'equip de la Universitat de Liverpool i la Universitat de Syracuse als Estats Units, revela com les plantes modifiquen el seu ADN per sobreviure en un entorn canviant.
Durant els darrers 15 anys, els investigadors han examinat com una sèrie d'espècies vegetals d'una praderia situada a prop de Buxton, al Regne Unit, responen davant de situacions climàtiques extremes, com ara sequeres intenses y precipitacions abundants. Els resultats van ser sorprenents: aquestes condicions canviants han induït canvis genètics a les plantes, un fenomen que els científics han anomenat «rescat evolutiu".
El Dr. Raj Whitlock, professor d'Ecologia a l'Institut de Biologia Integrativa de la Universitat de Liverpool, va destacar que el fet que les plantes puguin exhibir canvis al seu diversitat genètica en un període tan curt representa un descobriment sorprenent, atès que normalment es pensa que les plantes requereixen molt més temps per adaptar-se a variacions climàtiques. Això podria explicar la capacitat de les espècies estudiades per prosperar en condicions ambientals exigents. En aquest context, és important entendre com s'adapten les plantes al canvi climàtic.
La investigació s'ha dut a terme al Laboratori d'Impactes del Canvi Climàtic de Buxton (BCCIL), on s'ha manipulat experimentalment el clima des del 1993 per observar com les plantes responen a aquests canvis.
Tot i les troballes fascinants, el canvi climàtic continua sent un desafiament formidable per a la majoria de les espècies vegetals al món. Totes han d'adaptar-se a un clima que canvia contínuament. Les plantes, a mesura que s'enfronten a l'augment de temperatures, la salinitat, les sequeres perllongades i altres estressos, utilitzen una varietat de mecanismes per assegurar-ne la supervivència, cosa que es pot observar també als ecosistemes mediterranis que són particularment vulnerables.
Els mecanismes que empren les plantes per adaptar-se inclouen modificacions en el seu creixement i metabolisme, la regulació dels estomes, els porus que permeten lintercanvi de gasos i aigua, i canvis en lexpressió de gens que codifiquen proteïnes protectores i antioxidants. Cadascun d'aquests mecanismes té un efecte específic sobre les funcions vitals de les plantes i són crucials per a la supervivència en condicions adverses.
Recentment, s'han identificat els Cycling DOF Factors (CDFs), un grup de factors de transcripció essencials que regulen les respostes de les plantes a diverses condicions d'estrès abiòtic. Aquests factors modulen aspectes fonamentals com ara el temps de floració i el creixement de les arrels, així com la tolerància a diferents tipus d'estrès ambiental. Investigacions recents suggereixen que les funcions dels CDF són conservades en altres espècies, incloent cultius d'interès agronòmic. Això és fonamental per comprendre la adaptació de les plantes al canvi climàtic.
Adaptació a l'Estrès Ambiental
Els éssers vegetals estan sotmesos a una sèrie d'estressos ambientals que han augmentat en freqüència i intensitat a causa del canvi climàtic. La sequera, per exemple, és un dels factors que més impacta el creixement de les plantes. Quan les condicions de sequera són severes, les plantes han de tancar els estomes per reduir la pèrdua d'aigua, cosa que alhora limita la capacitat de realitzar la fotosíntesi.
Tanmateix, el tancament d'estomes pot ser perjudicial si les temperatures són altes. Un estudi recent ha identificat un mecanisme molecular que controla l'obertura i el tancament dels estomes, ajudant les plantes a equilibrar la transpiració i la conservació d'aigua. Aquest sistema de senyalització és vital per a les plantes que enfronten condicions extremes i permet que responguin de manera ràpida i eficient als canvis al seu ambient. Per conèixer més sobre com les plantes sobreviuen en condicions adverses, pots consultar el nostre article sobre la supervivència de les plantes al desert.
A més, quan les plantes experimenten estrès, la memòria epigenètica els permet recordar aquestes condicions i reaccionar de manera més efectiva en el futur. Aquesta memòria es pot transmetre a la descendència, cosa que augmenta la possibilitat de supervivència en un entorn canviant. Estudis recents han demostrat que els arbres poden recordar episodis de calor o sequeres passades, cosa que influeix en la seva capacitat per enfrontar nous períodes d'estrès.
Les plantes utilitzen diversos mecanismes bioquímics i fisiològics per mantenir el seu creixement i protegir la seva integritat cel·lular davant de condicions desfavorables. Aquests mecanismes solen estar organitzats per un conjunt extens de gens de resposta a estrès i complexes xarxes de factors de transcripció. Investigacions han demostrat que les concentracions d'hormones vegetals, com l'àcid abscísic i l'àcid salicílic, són fonamentals en la regulació d'aquestes respostes adaptatives, permetent a les plantes respondre en temps real els canvis ambientals que els afecten.
Entendre com s'adapten les plantes al canvi climàtic també és essencial per desenvolupar estratègies que en garanteixin la supervivència a llarg termini i millorin la producció agrícola. Les noves varietats de cultius han de ser més resistents a condicions climàtiques extremes per assegurar la seguretat alimentària en el futur, tal com es discuteix a l'article sobre l'agricultura de conservació com a pràctica contra el canvi climàtic.
Tot i això, l'adaptació de les plantes no es produeix de forma aïllada. El canvi climàtic està afectant els ecosistemes en el seu conjunt, cosa que alhora impacta la diversitat d'espècies i la resiliència dels mateixos. Per tant, és imperatiu considerar l'impacte combinat del canvi climàtic i l'activitat humana a la biodiversitat ia la capacitat de les plantes per adaptar-se a aquests nous reptes.
Les plantes tenen una notable capacitat dadaptació, però els ràpids canvis en el clima i altres factors són una amenaça constant. És fonamental continuar investigant i entenent com les plantes responen a aquests canvis, i com els podem ajudar en el procés d'adaptació, no només per a la supervivència, sinó també per al benestar del nostre planeta.
