Un olivo Olea europaea ) como una nube de puntos del escáner láser terrestre. Crédito:András Zlinszky
Una alta precisión, El estudio tridimensional de 21 especies diferentes de árboles ha revelado un ciclo aún desconocido de sutil movimiento del dosel durante la noche. Estos "ciclos de sueño" difieren de una especie a otra. La detección de anomalías en el movimiento nocturno podría convertirse en una futura herramienta de diagnóstico para revelar estrés o enfermedades en los cultivos.
Uno de los procesos más importantes que sustentan la vida en la Tierra es el transporte de agua desde el suelo hasta las hojas. donde ocurre la fotosíntesis. El proceso ha fascinado a los científicos durante siglos, y todavía se debate en fisiología vegetal. Los científicos generalmente están de acuerdo en que el transporte por agua es impulsado por la luz, y consecuentemente ocurre en ciclos de 24 horas.
El movimiento nocturno de hojas es bien conocido entre las especies de árboles de la familia de las leguminosas, pero solo recientemente se descubrió que algunos otros árboles también bajan sus ramas hasta 10 centímetros por la noche y luego regresan por la mañana. Estos movimientos de las ramas son lentos y sutiles, y son difíciles de identificar a simple vista por la noche. Sin embargo, escaneo láser terrestre, una técnica de topografía 3-D desarrollada para el mapeo de precisión de edificios, permite medir la posición exacta de ramas y hojas. Esta técnica se utilizó recientemente para demostrar los movimientos de las ramas de los abedules en condiciones de campo.
Cuando un equipo de investigadores de Dinamarca y Hungría repitió el experimento reuniendo 22 especies individuales de árboles y arbustos y escaneándolas durante la noche en condiciones estrictamente controladas, se sorprendieron:"Detectamos un movimiento periódico previamente desconocido de hasta un centímetro en ciclos de dos a seis horas. El movimiento tiene que estar conectado a variaciones en la presión del agua dentro de las plantas, y esto significa efectivamente que el árbol está bombeando. El transporte de agua no es solo un flujo de estado estacionario, como asumimos previamente, "dijo el postdoctorado András Zlinszky en la Universidad de Aarhus, departamento de Ecoinformática y Biodiversidad.
Pulsos de movimiento
Todos los árboles mostraron algún tipo de movimiento de ramas u hojas de algunos centímetros durante el experimento. Sin embargo, el ciclo nocturno de 12 horas de descenso y regreso a la posición inicial solo se observó en siete de las especies estudiadas. Los resultados revelaron que algunos árboles tienen "períodos de sueño" más cortos o más largos que 12 horas. y otros muestran un movimiento continuo lento en una dirección, probablemente debido a una enfermedad o senescencia.
El hallazgo más sorprendente fue que todas las plantas estudiadas mostraron pulsos de diminutos movimientos periódicos durante la noche. Esto fue particularmente sorprendente en el árbol de magnolia, que completó tres ciclos completos de movimiento de hojas o ramas hacia arriba y hacia abajo durante una noche. Aunque el desplazamiento de la corona medido fue de solo 1 centímetro, los científicos confían en que esto no es un error de medición.
Los movimientos de plantas a corto plazo son causados por cambios en la presión del agua dentro de los tejidos. En general, se asume que el transporte de agua en los árboles se realiza como un proceso de estado estacionario sin variaciones más rápidas que el ciclo diurno y nocturno. Los nuevos hallazgos sugieren que el cambio a corto plazo en el transporte de agua y la presión tisular es generalizado.
Perspectivas interesantes
Las observaciones de fluctuaciones apenas detectables en el diámetro del tronco se han descartado anteriormente como ruido. Sin embargo, tal ruido bien podría ser el resultado de un mecanismo de transporte de agua hasta ahora desconocido en las plantas que causa cambios a corto plazo en el volumen del tronco y la presión del agua. La función y el mecanismo exactos de este proceso deben estudiarse con más experimentos específicos, pero estos hallazgos definitivamente desafían la visión generalizada de los árboles como estáticos, organismos pasivos.
La perspectiva más amplia de los resultados es interesante:"Creemos que la detección de anomalías del movimiento durante la noche podría convertirse en una herramienta de diagnóstico eficiente para revelar el estrés o la enfermedad en los cultivos. Esto abriría para una intervención temprana," que no solo es rentable sino también más respetuoso con el medio ambiente, "dijo Anders S. Barfod, Profesor asociado en la Universidad de Aarhus, Departamento de Ecoinformática y Biodiversidad.