Los biólogos se esfuerzan por clasificar la vida, y las semillas no son la excepción. Una forma sencilla de clasificarlas es por su capacidad de permanecer viables tras perder agua. Aquellas sensibles a esta pérdida, incluso si es una mínima porción, se denominan semillas recalcitrantes. Se sabe que estas semillas germinan rápidamente para evitar la deshidratación. Sin embargo, las especies de palmeras parecen haber pasado por alto esta advertencia: algunas no solo tienen semillas recalcitrantes, sino que también están en estado latente, lo que significa que deben experimentar una serie de condiciones específicas antes de poder germinar.

Este es el caso de mauritia flexuosa —la emblemática palmera burití de los pantanos sudamericanos—, cuyas semillas son recalcitrantes, pero que permanecen viables en el suelo durante más de un año sin germinar. Esta combinación, aparentemente contradictoria, es aún más sorprendente dado que las palmeras burití también crecen en sabanas, donde al menos una temporada se caracteriza por sequías severas, condiciones que podrían ser fácilmente fatales. Esta paradoja ha despertado el interés de los científicos especializados en semillas, quienes desean comprender los mecanismos que permiten que las semillas de burití sobrevivan a entornos tan estresantes.

El investigador brasileño Guilherme Dias ha dedicado su doctorado a ayudar a resolver este misterio. En un estudio reciente publicado en Environmental and Experimental Botany, Dias y sus colegas investigaron Cómo responden los embriones de burití a las condiciones cambiantes del aguaEl equipo expuso los embriones a condiciones de anegamiento, así como a sequía moderada y severa en el laboratorio, y luego realizó varias pruebas para evaluar cómo estas condiciones afectaban la estructura, los compuestos almacenados y el metabolismo de los embriones.

Los autores descubrieron que, si bien una proporción significativa de las semillas murió al exponerse a las severas condiciones de sequía, el 40 % permaneció viable, lo que sugiere una tolerancia considerable. Una característica que podría contribuir a esta tolerancia es la alta concentración de mucílago en el endospermo (el tejido de reserva de la semilla), la región que rodea al embrión. Rico en carbohidratos y proteínas que retienen agua, este mucílago crea una zona de amortiguación que protege a los embriones de burití, impidiendo que el agua se escape demasiado rápido bajo estrés.

Pero el mucílago no lo es todo. Uno de los hallazgos más interesantes de esta investigación es que las semillas hidratadas tras la dispersión se volvieron más tolerantes a la sequía. Por ejemplo, las hidratadas antes de la exposición a la sequía mostraron niveles más bajos de marcadores de estrés oxidativo (señales químicas que los fisiólogos vegetales utilizan para detectar el daño celular). Además, esta hidratación posterior a la dispersión desencadenó la actividad de una enzima conocida como endo-β-mananasa, que descompone las reservas de manano en el endospermo. Según los autores, esta degradación enzimática puede ayudar a las semillas a absorber agua con mayor eficacia al equilibrar la concentración de azúcares recién liberados. En resumen, la hidratación tras la dispersión parece activar una cascada de cambios metabólicos que potencian la capacidad de la semilla para afrontar el estrés.

La hidratación también parece estimular la producción de sustancias antioxidantes, especialmente compuestos fenólicos. Estas moléculas, conocidas por su abundancia en bayas y hierbas, son ampliamente reconocidas por ayudar a las plantas a gestionar el estrés ambiental, incluida la sequía. Un aumento en los niveles de antioxidantes tras la dispersión podría preparar mejor las semillas para las próximas sequías. Esto podría ser especialmente importante, ya que el estudio demostró que los sistemas antioxidantes enzimáticos de las semillas eran insuficientes para gestionar por sí solos el daño oxidativo causado por la sequía.

En conjunto, la investigación de Dias y sus colegas demuestra que los embriones de burití poseen defensas innatas que les permiten soportar las fluctuaciones hídricas del Cerrado brasileño. Aun así, distan mucho de ser invencibles: en las condiciones de sequía más extremas, más de la mitad de las semillas perecieron. Aun así, estos mecanismos suelen ser suficientes para que las semillas toleren una sequía moderada, una hazaña notable dada su naturaleza recalcitrante. Por lo tanto, el estudio ofrece valiosas perspectivas sobre la paradójica combinación de semillas recalcitrantes y latentes en las especies de palma, un antiguo misterio en la ciencia de las semillas.

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Dias, GP, Ribeiro, LM, Mazzottini-dos-Santos, HC, Nunes, YRF y França, MGC, 2024. Resiliencia al estrés hídrico en embriones de Mauritia flexuosa (Arecaceae): nuevos conocimientos sobre la persistencia de bancos de semillas recalcitrantes. Environmental and Experimental Botany, 226, p.105930.

Carlos A. Ordóñez Parra

Carlos (él/él) es un ecólogo de semillas colombiano que actualmente realiza su doctorado en la Universidade Federal de Minas Gerais (Belo Horizonte, Brasil) y trabaja como editor científico en Botany One y como responsable de comunicaciones en la Sociedad Internacional de Ciencias de Semillas. Puedes seguirlo en Bluesky en @caordonezparra.

Imagen de portada: mauritia flexuosa frutas. Foto de Kristi Denby (Wikimedia Commons).