¿Cómo respiran las plantas? ¿Cuándo abren y cierran los diminutos poros de sus hojas y qué implica esto para su equilibrio hídrico?
por Anne Reichel, Universidad de Marburgo
Un equipo de investigación dirigido por el físico de Marburgo, el profesor Martin Koch, ha desarrollado un método para visualizar este proceso: mediante espectroscopia de terahercios, los científicos pueden observar cuándo las plantas abren o cierran las aberturas de sus hojas (estomas). Sus hallazgos se han publicado en la revista Scientific Reports .
Las plantas absorben dióxido de carbono del aire y liberan oxígeno a través de pequeñas estructuras en el envés de sus hojas. Con la luz solar, la planta convierte el CO₂ en glucosa y pierde agua. Para evitar la deshidratación, estas pequeñas aberturas se cierran por la noche, o incluso durante el día cuando prevalece el estrés hídrico. El dominio que las plantas tienen de este equilibrio es crucial para su supervivencia, especialmente ante el cambio climático.
Científicos de la Universidad Philipps de Marburgo han irradiado hojas de plantas con ondas de terahercios . Estas ondas pueden considerarse luz de onda muy larga o microondas de muy alta frecuencia, y son fuertemente absorbidas por el agua. Los investigadores pueden deducir el contenido de agua de las hojas a partir de la atenuación de la señal al atravesarlas. Al comparar los datos de las mediciones con un modelo matemático , pueden deducir cuándo y hasta qué punto están abiertos los estomas en función de la pérdida de agua de las hojas.
Para probar el método, los investigadores compararon plantas comunes de Arabidopsis con variantes con menor capacidad para regular su equilibrio hídrico debido a una mutación genética específica. Esta mutación afecta una vía de señalización específica en la respuesta de la planta al estrés hídrico.
«Usando espectroscopia de terahercios , pudimos demostrar cómo la manipulación de esta vía de señalización afecta el equilibrio hídrico : las plantas con defectos genéticos se secan más rápido porque son menos capaces de adaptar la apertura de sus estomas al suministro de agua disponible», explica Jochen Taiber, autor principal del estudio.
El método permite investigar los mecanismos reguladores y podría ayudar a identificar cultivos más resistentes al cambio climático en el futuro.
Para que el método pueda utilizarse en otros laboratorios, el grupo está trabajando actualmente en hacer que esta tecnología de medición sea portátil y más asequible.
Más información: Jochen Taiber et al., Dinámica del cierre estomático de Arabidopsis thaliana determinada mediante espectroscopia de terahercios y un modelo de transporte de agua, Scientific Reports (2025). DOI: 10.1038/s41598-025-20219-y
