La radiación UV-B no sólo es peligrosa para nosotros, sino que también es una amenaza para las plantas que crecen en una variedad de entornos debido a sus efectos dañinos sobre la maquinaria fotosintética y el ADN. Si bien podemos escapar de los rayos UV-B simplemente alejándonos de la luz solar, las plantas no tienen esa suerte y deben lidiar con cualquier cosa que las golpee en su entorno. Uno de los métodos que se sabe que utilizan las plantas para reducir el daño causado por la radiación UV-B es la producción de moléculas que absorben los rayos UV, como los flavonoides. Otra estrategia que las plantas pueden utilizar para protegerse contra los efectos dañinos de los rayos UV-B es la endopoliploidía, donde los genomas se duplican sin división celular posterior, lo que da como resultado células con mayor número de cromosomas.

Arabidopsis Las plantas con mayor capacidad para sufrir endopoliploidía son más resistentes a los rayos UV-B. Sin embargo, estos y otros experimentos similares se realizaron en condiciones de laboratorio, y se sabe poco sobre cuánta endopoliploidía puede ser utilizada por una mayor variedad de plantas en ambientes naturales para protegerse contra los rayos UV-B. En su reciente artículo en Annals of Botany, František Zedek y colegas examinar la concentración de sustancias que absorben los rayos UV y las tasas de endopoliploidía en especies de plantas que crecen naturalmente tanto en el sotobosque sombreado como en los claros abiertos de los bosques en la República Checa.

Zedek y sus colegas descubrieron que todas las especies tenían una mayor concentración de sustancias absorbentes de rayos UV cuando crecían en claros del bosque en comparación con cuando crecían en el sotobosque sombreado. El índice de endopoliploidía también aumentó significativamente en algunas plantas cuando se expusieron a una mayor radiación solar, pero esto no ocurrió en todas las especies. Curiosamente, este aumento de la endopoliploidía se encontró sólo en especies con cromosomas monocéntricos. Los cromosomas monocéntricos solo pueden unirse al huso celular a través de un punto durante la división celular, mientras que los cromosomas holocéntricos pueden unirse en cualquier lugar a lo largo de su longitud al huso celular durante la división celular. En otras palabras, probablemente sea mucho más difícil sufrir una endopoliploidía cuando los cromosomas pueden unirse a un huso en cualquier punto de su longitud, en lugar de hacerlo solo a través de un punto. En especies con cromosomas monocéntricos, el índice de endopoliploidía aumentó significativamente con la presencia de compuestos absorbentes de rayos UV, pero no en especies con cromosomas holocéntricos.

La gran pregunta que esto plantea es ¿por qué algunas especies de plantas responden a altos niveles de UV-B sufriendo endopoliploidía? Zedek y sus colegas señalan trabajos anteriores que muestran que el tamaño de las células puede aumentar con un mayor número de cromosomas, y sugieren que la endopoliploidía puede ser una forma de mantener el crecimiento en condiciones que, de otro modo, se sabe que lo detienen. Curiosamente, aunque todas las especies de plantas estudiadas tenían mayores concentraciones de sustancias absorbentes de rayos UV cuando crecían con mayor luz solar, este aumento fue menor en las especies con cromosomas holocéntricos. Esto respalda trabajos anteriores que sugieren que las especies de plantas con cromosomas holocéntricos son en general menos sensibles a la radiación UV-B, aunque la razón exacta de esto aún no está clara.

Por lo tanto, Zedek y sus colegas demuestran que la endopoliploidía en respuesta al aumento de la radiación UV-B probablemente también sea un fenómeno que existe en entornos naturales, además de en escenarios experimentales. También respaldan aún más la creencia de que las especies de plantas con cromosomas holocéntricos son de alguna manera menos sensibles a los altos niveles de radiación UV-B. Curiosamente, esto se alinea bien con la hipótesis de que los cromosomas holocéntricos de los ancestros algas de las plantas terrestres pueden haber sido importantes para resistir la mayor exposición a la radiación ultravioleta a la que presumiblemente estuvieron expuestas las primeras plantas terrestres. Aún no está claro exactamente por qué otras especies de plantas utilizan la endopoliploidía como posible defensa contra la radiación UV-B, pero será interesante ver qué conocimiento surge sobre esto en el futuro y cómo puede relacionarse con la variedad de entornos en los que crecen las plantas hoy.

Imagen de portada de Josef Reischig/Wikimedia Commons.