Muchos aspectos de la biología vegetal, especialmente los temas anatómicos, a menudo se descuidan o simplemente se pasan por alto. Este artículo es una oportunidad para dar un poco de publicidad a la capa más externa de las partes aéreas de las plantas, la cutícula. una membrana continua delgada que consta de una matriz polimérica (cutina), polisacáridos y lípidos solubles en solventes asociados (ceras cuticulares).

Aunque estomas son preeminentes cuando se trata de la pérdida controlable de agua (transpiración) de las plantas, cae a la cutícula para reducir la pérdida descontrolada de agua de las partes de la planta cuando los estomas están cerrados, o en superficies de plantas sobre el suelo desprovistas de estomas. Podría decirse que la cutícula es la última defensa de la planta contra la deshidratación.* Dada la importancia del papel de esta capa, puede parecer sorprendente que tiene solo unos pocos micrómetros de espesor. Lo que hace que sea aún más esencial que la cutícula sea adecuada para su propósito.

Uno de los hábitats donde una cutícula eficiente es de suma importancia es en desiertos calientes, que no solo son calientes, sino también bajos en agua, con el resultado de que obtener y retener agua es un problema importante para las plantas. Las plantas en esos lugares a menudo tienen muchas modificaciones que les permiten sobrevivir en un entorno tan desafiante para el agua y, a menudo, se clasifican como xerofitas. Una de esas adaptaciones suele ser una cutícula más gruesa de lo normal. Pero, ¿es más grueso necesariamente lo mismo que efectivo?

Teniendo en cuenta que las cutículas son básicamente cubiertas de grasas, y que las grasas se vuelven más móviles cuando se calientan (piense en lo fácil que es untar la mantequilla cuando se saca del refrigerador, después de que se haya dejado calentar a temperatura ambiente), ¿podrían las cutículas volverse más fluidas y menos efectivas como barreras para la pérdida de agua con el aumento de la temperatura? O, dicho de manera más científica, ¿cuál es la relación entre qué tan bien las cutículas pueden resistir el movimiento del agua bajo las altas temperaturas en un ambiente desértico y la química de la cutícula? ¿Difieren tales cutículas de las de las plantas de más mésico ambientes donde el agua está más fácilmente disponible?

Por sorprendente que parezca, parece haber poca información sobre estos puntos importantes, que la escasez de datos del desierto Ann-Christin Schuster et al. destinado a corregir. Usando Rhazya estricta (un árbol de hoja perenne, arbusto enano de las Apocyanaceae que vive en zonas áridas de la Península Arábiga a el sur de Irán hasta el noroeste de la India, investigaron el efecto del aumento de la temperatura sobre la permeabilidad de su cutícula al agua. Aunque esta propiedad aumentó, es decir, a temperaturas más altas (hasta 50 °C) se perdió más agua a través de la cutícula que a temperaturas más bajas (desde 15 °C), este aumento fue mucho menor que para las plantas que viven en condiciones desérticas no árabes.

El equipo propone que esta "fuga" reducida se debe a las grandes cantidades de triterpenoides que encontraron en R.strictala cutícula. Específicamente, sugieren que esas moléculas orgánicas restringen la expansión térmica del polímero (es decir, estabilizan la estructura de la cutícula), reduciendo así la alteración que acompaña a las temperaturas elevadas en las cutículas de otras plantas. De esta forma, se mantiene intacta la integridad de la barrera de la planta frente a la pérdida descontrolada de agua.**

El hallazgo anterior representa una dimensión evolutiva, la adaptación de las plantas a su entorno, en una planta con flores, una de las glorias supremas de la evolución de las plantas. Un ángulo evolutivo aún a más largo plazo está presente en el siguiente párrafo...

Así como la retención de agua en ambientes desérticos cálidos es importante para la supervivencia de plantas altamente desarrolladas, desarrollo de una cutícula y la capacidad de sobrevivir en tierra firme es uno de los 'momentos' fundamentales a lo largo del camino evolutivo que permitió a las 'plantas' colonizar el hábitat terrestre y, en última instancia, dar origen a la flora terrestre (que conocemos mejor como las Planta Reino). Una conclusión importante que surge del examen de las cutículas de los musgos (plantas que representan algunos de los primeros ejemplos de vegetación terrestre como parte del gran viaje evolutivo desde los ancestros de las algas verdes acuáticas hasta las angiospermas) por lucas busta et al. fue que 'en general, la composición de la cera y la cobertura en Funaria higrométrica fueron similares a los informados para algunas especies de plantas vasculares, lo que sugiere que los procesos biosintéticos subyacentes en las plantas de ambos linajes fueron heredados de un ancestro común.' Otra pieza de evidencia que apoya la visión evolutiva de los orígenes del Reino Vegetal.

[Ed. – este artículo me recuerda una pregunta para hacerles a sus estudiantes universitarios: ¿En qué parte de una planta encontraría la cutícula? Uno ciertamente esperaría la respuesta 'en las partes aéreas'. Sin embargo, los estudiantes más informados/mejor leídos pueden ofrecer la información de que una cutícula también se puede encontrar en las semillas de algunas angiospermas (!). Para más información sobre este fenómeno, el artículo de acceso abierto de Julien De Giorgi et al. podría ser un buen punto de partida].

* Entre otros roles. La cutícula también protege a la planta de otras formas (para más información, consulte páginas como este vídeo ).

** Dado que las cutículas son famosas no solo barreras para el agua líquida, pero al vapor de agua, también son barreras a prueba de gases en gran parte. Por lo tanto, no solo disminuyen la pérdida de vapor de agua de una planta, sino que también reducen el intercambio de gases entre la planta y el entorno externo. Si la permeabilidad del 'agua' aumenta a altas temperaturas, ¿no podría aumentar también la permeabilidad a otros gases? ¿Podría ser esta una ruta por la cual las plantas en hábitats desérticos tan cálidos obtengan CO2 adicional de la atmósfera, que podría usarse para la fotosíntesis? ¿Podría ser esta otra forma ingeniosa de que las plantas superen las limitaciones de la fotosíntesis cuando los estomas están cerrados, pero cuando la luz es abundante...?