Los manglares son famosos por su capacidad para prosperar en ambientes salinos y duros, pero una nueva investigación revela que sus hojas exhiben algunas propiedades peculiares. Un estudio de Guo-Feng Jiang y colegas, publicado en Annals of Botany, examinó la anatomía de las hojas de 13 especies de manglares en toda China. Los investigadores encontraron que mientras que los genomas de los manglares son diminutos, las células de sus hojas son demasiado grandes. La anatomía de la hoja también varió en respuesta al clima, con temperaturas más altas vinculadas a células epidérmicas más pequeñas y densidades más altas de venas y estomas.

Los manglares están bien adaptados a la vida en un entorno que otras plantas podrían encontrar hostil. Por ejemplo, tienen un alto grado de tolerancia a la sal para hacer frente al océano y raíces aéreas que permiten la absorción de oxígeno en suelos anegados. También tienen genomas pequeños, que han sido relacionado con la tolerancia al estrés en investigaciones pasadas.

Los genomas pequeños para las plantas les permiten reducir su tamaño celular mínimo y también pueden permitir una mayor densidad de empaquetamiento celular. Esto le da a las hojas de la planta la ventaja práctica de mejorar la fotosíntesis al permitir más dióxido de carbono para difundir las células del mesófilo en el mismo volumen de hoja.

Sin embargo, la anatomía de sus hojas sigue siendo sorprendentemente flexible. El tamaño de las células de las hojas no está definido rígidamente por el tamaño del genoma, como en otras plantas, sino que varía con el clima. Jiang y sus colegas encontraron que los sitios más fríos tenían células epidérmicas más grandes, mientras que los sitios más cálidos tenían células más pequeñas y densidades más altas de venas y estomas, posiblemente para facilitar una mayor transpiración.

Curiosamente, los estomas de los manglares, los agujeros de aire en las hojas que permiten la entrada y salida de gases, eran más grandes que las células epidérmicas, a diferencia de la mayoría de las plantas. A diferencia de la tendencia habitual, el tamaño de los estomas disminuyó con el aumento del tamaño del genoma. Los investigadores sugieren que esto puede estar relacionado con la eficiencia de los manglares en la apertura y el cierre de los estomas, ayudándolos a regular cuidadosamente la pérdida de agua.

Las densidades de venas y estomas también estaban coordinadas, pero no de la manera típica. Por lo general, las células epidérmicas más pequeñas permiten densidades estomáticas más altas, pero la correlación fue independiente del tamaño de las células epidérmicas. Los investigadores proponen que esto podría indicar adaptaciones novedosas en los manglares para optimizar el intercambio de gases y el transporte de agua.

Jiang y sus colegas argumentan que sus resultados muestran que hay algo extraño en la alometría, la relación de la planta tamaño y forma, en especies de manglar en comparación con otras plantas. Escriben:

Nuestro análisis de 13 especies de manglares, cuatro de las cuales ocurrieron en más de un sitio, proporciona una fuerte evidencia de que la alometría de las células y tejidos en las hojas de los manglares es distinta de otras C₃ especies de angiospermas. Nuestros resultados destacan que, si bien los manglares exhiben algunas de las mismas relaciones de rasgos exhibidas por las angiospermas que no son de manglares, se desvían de algunas maneras potencialmente importantes, sobre todo porque tienen células de pavimento epidérmico inusualmente pequeñas y células protectoras grandes. A pesar de estas desviaciones de otras angiospermas, los manglares alcanzaron una conductancia estomática teórica máxima similar. Debido a que las hojas están compuestas de múltiples tipos de células y debido a que el tamaño del genoma limita solo el tamaño mínimo de las células, puede haber numerosas combinaciones de tamaños de células finales y densidades de empaquetamiento que permiten la variación en la estructura de la hoja que conduce a un intercambio de gases potencial máximo similar. Comprender las implicaciones de estas diferencias podría arrojar más luz sobre cómo las presiones selectivas únicas del hábitat de los manglares han resultado en nuevas adaptaciones anatómicas y fisiológicas.

Jiang et al. 2023

La flexibilidad de la anatomía de la hoja de mangle y su divergencia de las tendencias típicas revela una nueva perspectiva sobre cómo estas plantas se adaptan exquisitamente a su entorno. Si bien los manglares logran una conductancia estomática máxima similar a la de otros árboles, los mecanismos y compensaciones que sustentan esto son distintos. Su coordinación anómala vena-estomas y estomas más grandes que las células epidérmicas insinúan especializaciones estructurales y fisiológicas que producirán muchas investigaciones fructíferas en el futuro.

LEA EL ARTÍCULO:
Jiang, G.-F., Li, S.-Y., Dinnage, R., Cao, K.-F., Simonin, KA y Roddy, AB (2023) “Diversos manglares se desvían de otras angiospermas en el tamaño de su genoma, el tamaño de las células de la hoja y las relaciones de densidad de empaquetamiento celular, " Annals of Botany, 131(2), págs. 347–360. Disponible en: https://doi.org/10.1093/aob/mcac151.