Las plantas pueden, a medida que crecen, cambiar su forma física alterando sus patrones de crecimiento y fisiología en respuesta a las condiciones ambientales. Comprender completamente los efectos del medio ambiente en la forma de la planta es complicado, porque a menudo hay cambios en múltiples rasgos, lo que lleva a respuestas que interactúan entre sí de manera compleja. Un ejemplo importante de esto es en las plantas reacciones al sombreado por un dosel superior, que comprende tanto una reducción en la radiación fotosintéticamente activa (PAR) como una reducción en la proporción de luz roja a luz roja lejana (R: FR). Estos dos factores ocurren simultáneamente, pero en diferentes magnitudes dependiendo del grado de sombreado y provocan diferentes respuestas en las plantas. En términos generales, la reducción de PAR provoca cambios en la fotosíntesis y la respiración de las hojas, mientras que la reducción de R:FR provoca alteraciones en la arquitectura de la planta, aunque hasta ahora ha sido difícil analizar estos fenómenos por separado para comprenderlos por completo.

En un artículo reciente publicado en Annals of Botany, Ningyi Zhang y sus colegas intentaron modelar y cuantificar por separado las reacciones de las rosas leñosas perennes al sombreado del dosel. Los investigadores primero realizaron un experimento en un invernadero con diferentes tratamientos de luz, luego lo usaron como base para la creación de un modelo de planta funcional-estructural con el que las respuestas de sombreado podrían evaluarse individualmente.

Bajo sombreado de dosel ligero, la respuesta a R:FR reducido tuvo el efecto más grande, mientras que bajo sombreado más intenso, las respuestas a PAR reducido se volvieron dominantes. El modelado reveló que la reacción de sombreado general no era simplemente la suma de estas dos partes, lo que sugiere interacciones entre los componentes individuales de la respuesta de la planta, un equilibrio que cambiaba con el grado de sombreado. “En las primeras etapas del desarrollo del dosel, las plantas podrían experimentar de inmediato reducciones significativas en R:FR cuando las reducciones en PAR todavía están ausentes o son relativamente menores”, escriben los autores. "Por lo tanto, un R:FR bajo se considera ampliamente como una señal de advertencia temprana para las plantas con respecto a la proximidad de los vecinos, y se considera que las respuestas posteriores para evitar la sombra mejoran el rendimiento de la planta al evitar que las plantas se sombreen".

Los autores señalan que su modelado aborda solo la situación específica de la sombra por el dosel superior, como en un sotobosque o sistema agroforestal. Las plantas también suelen experimentar la sombra de vecinos de la misma altura, un escenario no examinado en este trabajo. “En esas situaciones, las respuestas a un R:FR bajo pueden ser relativamente más importantes que aquellas a un PAR bajo. No simulamos esas situaciones porque nuestro experimento no nos permitió hacer suposiciones razonables para crear fenotipos virtuales confiables en poblaciones abarrotadas. Sin embargo, si se combina con los experimentos apropiados, el enfoque de modelado presentado en nuestro estudio también podría dar cuenta de esas situaciones”.