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REPRODUCCIÓN

¿Cómo controlan las plantas

la floración?

ECOLOGÍA

Estrategias vegetales ante los incendios

FITOBIOMA

La simbiosis de las raíces

con los hongos

FISIOLOGÍA

Compuestos de uso

medicinal

3er trimestre 2020 · N.o 101 · 6,90 € · investigacionyciencia.es

TEMASLos monográficos de

LA COMPLEJA

VIDADE LAS

PLANTAS

ESPECIAL

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Presentación

La compleja vida de las plantas 1

Las plantas, seres dinámicos y complejos

Solemos pensar en las plantas como seres pasivos y simples. Incapaces de desplazarse o sentir, las consideramos un

mundo aparte al de los animales y, a menos que sea para sacar provecho de ellas, a menudo las ignoramos. Sin embargo, en ellas se sustenta la vida en la Tierra: no solo porque nos apor-tan el oxígeno que respiramos, sino porque constituyen el primer eslabón de las cadenas alimentarias de todos los ecosistemas del planeta. La cien-cia ha demostrado, además, la gran complejidad de los procesos que rigen su vida y la diversidad de estrategias que desarrollan para crecer en todo tipo de ambientes.

En el presente monográfico ofrece-mos una recopilación de algunos de los mejores artículos publicados en Inves-tigación y Ciencia acerca de los recien-tes avances científicos sobre la biología de las plantas. El número ahonda en su complejidad desde distintos puntos de vista: desde su forma de crecer y reproducirse, de relacionarse y respon-der a los estímulos del entorno, hasta varias de sus múltiples aplicaciones y

usos para los humanos, aparte del ali-mentario.

Por ser organismos sésiles, anclados a un lugar fijo en la tierra, una peculiar manera que tienen de responder a los cambios estacionales y ambientales consiste en modificar sus patrones de crecimiento y formación de las hojas, raíces y tallos (pág. 6). Observamos tam-bién cómo han desarrollado estrategias moleculares complejas para controlar los procesos reproductivos, como la flo-ración y la fecundación (págs. 16 y 24).

Por otro lado, las investigaciones han demostrado su capacidad para relacio-narse con otros organismos y para adap-tarse a múltiples entornos. Un ejemplo notable es su asociación con los hongos, una simbiosis fundamental que les permite aprovechar mejor los recursos del suelo y que hace millones de años les ayudó a colonizar la tierra firme (pág. 36). Incluso han ocupado los am-bientes más extremos, como los suelos sobre yesos, que han dado lugar a unas comunidades vegetales restringidas y de gran interés botánico (pág. 44). Una forma de interaccionar con otras plan-tas o animales es mediante la emisión

de sustancias volátiles, entre ellas los terpenos (pág. 52). Además, las plantas han desarrollado adaptaciones biológi-cas que les permiten vivir en zonas afec-tadas por incendios recurrentes, como las regiones mediterráneas (pág. 60). Lamentablemente, algunas perturbacio-nes, como el cambio climático, se están produciendo a un ritmo al que no pue-den adaptarse. Una solución novedosa que se está explorando para facilitarlo es la técnica denominada flujo genético asistido (pág. 68).

Por último, como consecuencia de su singular biología y de sus intentos para defenderse de los herbívoros, las plantas producen y acumulan en sus tejidos numerosos compuestos que pueden re-sultarnos de enorme utilidad, como los fitolitos (pág. 76) y las sustancias medi-cinales (págs. 84 y 90).

Como afirma uno de nuestros auto-res, el estudio de los fascinantes proce-sos que rigen la biología de las plantas puede continuar proporcionando be-neficios incalculables a la humanidad, pero requiere una mayor concienciación y medios para llevarlo a cabo.

—La redacción

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La compleja vida de las plantas 3

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EN PORTADALa ciencia ha demostrado la

enorme complejidad de los

procesos que sustentan la

vida de las plantas. Una de

las etapas más notables de su

ciclo biológico es la floración, un proceso finamente con-

trolado por una sucesión de

reacciones moleculares y que

se pone en marcha cuando la

planta percibe cambios en la

temperatura ambiental y en la

duración del día. Ilustración:

Getty Images/BoxerX/iStock

La compleja vida de las plantas

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3.er trimestre 2020 · N.o 101

TEMAS

1 Presentación Las plantas, seres dinámicos y complejosLa redacción

CRECIMIENTO Y REPRODUCCIÓN VEGETAL

6 Células madre vegetalesCrisanto Gutiérrez

16 Control molecular de la polinizaciónAriel Goldraij

24 Bases moleculares de la floraciónMiguel Ángel Blázquez, Manuel Piñeiro y Federico Valverde

LAS PLANTAS ADAPTADAS A SU ENTORNO

36 Micorrizas: la simbiosis que conquistó la tierra firmeMarc-André Selosse

44 Náufragos en la roca: plantas de los suelos de yesoJuan F. Mota Poveda, M. Encarna Merlo Calvente y Francisco J. Pérez García

52 Los terpenos de las plantasElena Ormeño y Catherine Fernández

60 Fuego y evolución en el MediterráneoJuli G. Pausas

68 Ayudar a los bosques a adaptarse al cambio climáticoHillary Rosner

APLICACIONES Y USOS DE LAS PLANTAS

76 La memoria mineral de las plantasThomas C. Hart

84 Nueva mirada a las plantas medicinalesBrendan Borrell

90 Toxinas vegetales saludables para el cerebroMark P. Mattson

Crecimiento y reproducción vegetal

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6 TEMAS 101

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C R E C I M I E N TO Y R E P R O D U C C I Ó N V E G E TA L

Células madre

vegetalesLas plantas poseen células capaces de mantener un estado

indiferenciado y originar distintos tipos celulares en cualquier momento de la vida del organismo adulto

Una de las principales diferencias entre animales y plantas reside en los procesos de formación de órga-nos. Al contrario que en los animales, la organogénesis vegetal constituye un proceso postembrionario que se prolonga durante toda la vida.

El crecimiento y desarrollo de una planta se deben a la actividad de los meristemos, grupos de células desde los que se organiza la generación de los diferentes tejidos. Los meristemos poseen células análogas a las células madre animales.

El equilibrio en los nichos de célu-las madre vegetales depende de una serie de bucles génicos que se au-torregulan. Estos pueden originar un crecimiento continuo, como ocurre con las hojas, u otro que acaba con la formación del órgano, como la flor.

Las células madre de animales y plantas parecen utilizar estrategias semejantes para resolver problemas biológicos similares. Sin embargo, la evolución parece haber hallado dife-rentes mecanismos moleculares para regular su funcionamiento.

E N S Í N T E S I S

Crisanto Gutiérrez

¿Cuántos órganos posee un individuo adulto de una espe- cie animal? Piense, por ejemplo, en una persona. Todos sabemos que tenemos un cerebro, un corazón, dos pul-mones, un hígado... ¿Y células? Aunque esta pregunta resulta mucho más difícil de responder, podemos reali-

zar un cálculo aproximado. Según algunas estimaciones, nuestro cuer-po contaría con unos 4 o 5 billones de células. Con independencia de la exactitud de dicha cifra, podemos asegurar que dos humanos adul-tos no se diferenciarán demasiado en ese aspecto. Sin embargo, cuan-do nos planteamos el mismo tipo de preguntas acerca de una planta, nos encontramos ante la dificultad de aportar cifras tan concretas. En la mayor parte de los casos, ni siquiera podremos aventurar el número de órganos (raíces, hojas o flores) que posee un ejemplar vegetal adulto.