El 21 de febrero de 1989, estaba trabajando en el microscopio electrónico en el Departamento de Fisiología de la Facultad de Medicina de la Universidad de Birmingham. Para entonces yo estaba en el último de mis contratos postdoctorales, trabajando con Denis Wilkins en la toxicidad y tolerancia al aluminio (Al) en coníferas. En ese momento, se pensaba que la toxicidad del Al, causada por la acidificación de los suelos por la lluvia ácida en países como Alemania y Suecia, desempeñaba un papel importante en la muerte regresiva observada en los bosques conocidos en alemán como “Waldsterben”. Me había especializado un poco en microanálisis de rayos X, y lo estaba haciendo en Birmingham, específicamente observando raíces de abeto de plantas que habían sido tratadas con Al. Ese día vi algo inesperado y anoté en mi diario: “Parece que el Al se asocia con frecuencia con Si (silicio) en la pared celular, y que entra en un compartimiento citoplasmático, el núcleo, donde se asocia con fósforo." Más tarde ese año visité la suite de microscopía electrónica en el Hospital Mount Sinai en Toronto, donde tenían el equipo más maravilloso para mapear distribuciones elementales y, efectivamente, Al y Si estaban co-localizados en las paredes celulares corticales (ver Fig. 1). ¿Por qué estaba tan emocionado? Ya había estado trabajando en fitolitos (cuerpos de sílice de plantas) durante diez años en 1989, pero nunca antes había visto Al asociado con Si. ¿Podría ser este un mecanismo para disminuir la toxicidad del Al? Miré alrededor de la literatura y encontré todo tipo de pistas en áreas tan diversas como biología de los peces y enfermedad de alzheimer en humanos, pero no había mucho sobre las interacciones Al-Si en las plantas. ¡Poco pensé en ese momento que esto formaría un hilo importante de mi investigación, y que todavía estaría publicando sobre él en 2020!
Me mudé de Birmingham a la Politécnica de Oxford (ahora la Universidad Oxford Brookes) en septiembre de 1989. Pronto convencí a mi colega canadiense, Allan Sangster, de que valía la pena investigar las interacciones Al-Si en las plantas. En el verano de 1991 trabajamos juntos en Toronto en este proyecto. Realizamos nuestros primeros experimentos sobre las interacciones Al-Si en el sorgo y demostramos que el Si realmente mejoró la toxicidad del Al en esa especie. Además, usamos microanálisis de rayos X nuevamente y encontramos Al y Si co-depositaron en las paredes de las células epidérmicas de la raíz.
Conocí a David Evans por primera vez el 8 de octubre de 1992, poco después de que llegara al Politécnico de Oxford como investigador de la Royal Society. David siempre fue más "celular y molecular" mientras que yo era más "de toda la planta y ambiental", así que hicimos (y hacemos) una gran combinación. En 1992/3 estaba supervisando un proyecto de estudiante de pregrado, Kim Hammond, que observaba las interacciones Al-Si en la cebada y obtenía buenos resultados. David sugirió que deberíamos solicitar una beca de verano de la Royal Society para que Kim continúe con su trabajo después de graduarse. Esto fue exitoso y nos permitió completar su trabajo, demostrando nuevamente que El Si podría mejorar la toxicidad del Al. En ese momento, David era editor del Journal of Experimental Botany, y su siguiente idea fue revisar todo el tema de las interacciones Al-Si en las plantas en esa revista antes de realizar más trabajo. La revisión resultó bastante popular y, en febrero de 2020, había sido citada 245 veces según Google Scholar.
Entonces, en 1995 sabíamos que, en algunas circunstancias, el Si podía mejorar la toxicidad del Al en las plantas, pero teníamos poca idea del mecanismo. David y yo tuvimos la suerte de obtener algunos fondos de subvenciones, y fuimos aún más afortunados de tener a Kay Cocker (ahora Miller) como nuestra Ph.D. estudiante trabajando en este tema. Kay nos solucionó el problema con su enfoque altamente innovador que involucraba la exudación de malato inducida por aluminio de las raíces de trigo. Para acortar una historia muy larga, parecía que el mecanismo de mejora implicaba la formación de hidroxialuminosilicatos no tóxicos en el apoplasto de las raíces. Reunimos todo este trabajo y lo escribimos como un hipótesis. Hasta ahora, la hipótesis ha tenido pruebas bastante rigurosas durante más de 20 años y se ha mantenido. David y yo continuamos nuestro trabajo sobre las interacciones Al-Si durante más de diez años, con la ayuda de nuestros estudiantes. michelle rodriguez y Subramaniam Prabagar. Mientras tanto, Allan Sangster y yo trabajamos en la deposición de minerales en agujas de coníferas, comenzando con abeto blanco, y luego una serie de otras especies (por ejemplo, pino blanco; Fig. 2). Con mucha frecuencia encontramos codeposición de Al-Si en la epidermis o en el tejido de transfusión.
A medida que pasaba el tiempo, David concentró sus esfuerzos en el envoltura nuclear de la planta, mientras me involucraba en escribir libros (Fig. 3), en el uso de fitolitos en arqueología y en paleoecología, y luego más recientemente en el trabajo sobre secuestro de carbón. Ambos vigilamos la investigación que involucraba interacciones Al-Si, pero ninguno de nosotros estaba trabajando en eso. Luego, el 5 de marzo de 2019, completamente inesperado, Durgesh Tripathi, editor invitado de una edición especial del Journal of Experimental Botany sobre silicio vegetal, se puso en contacto conmigo. ¿Me gustaría escribir un artículo de revisión y sobre qué tema? Inmediatamente me vino a la mente que quería escribir una reseña actualizada sobre las interacciones de Al-Si en las plantas. También sabía a quién quería como coautor; David Evans.
Para 2019, David había ascendido a decano asociado de investigación e intercambio de conocimientos en Brookes, y también estuvo muy involucrado en su trabajo de envoltura nuclear. Cuando me acerqué a él, esperaba que dijera que estaba demasiado ocupado. Pero, para mi sorpresa, accedió a ser coautor, ¡siempre y cuando hiciéramos el trabajo en las vacaciones de verano! En los 25 años transcurridos desde nuestra primera revisión, se habían descubierto los transportadores de Si y Al, y el conocimiento de David sobre biología molecular fue invaluable. Nos reunimos varias veces en el verano de 2019 y enviamos fácilmente el documento antes de la fecha límite de noviembre. Entonces esperamos. Incluso los investigadores experimentados se preocupan por lo que podría pasar con su preciado artículo a manos de árbitros y editores. Pero en la noche del 23 de diciembre de 2019, llegó el correo electrónico del editor con la decisión, "correcciones menores". Rápidamente reenvié el correo electrónico a David, diciendo que aquí había un regalo de Navidad anticipado increíblemente bueno para él. Estuvo de acuerdo en que lo era.
Nuestra revisión de 1995 salió en febrero de ese año, y exactamente 25 años después en la misma revista nos complace anunciar la publicación de Hodson y Evans (2020). Ha sido toda una historia hasta ahora. ¿Qué pasará en los próximos 25 años?
