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Investigadores revelan detalles de la maquinaria optofluídica de las plantas

Si se coloca una planta de interior junto a una ventana soleada, se puede ver cómo las hojas se flexionan hacia la luz, pero las plantas no tienen cerebro, sino que la gran mayoría del movimiento es controlado por la interacción de la luz y el líquido dentro de las células vegetales, explica Demetri Psaltis, decano de la Facultad de Ingeniería y director del Laboratorio de Óptica de la Escuela Politécnica Federal de Lausana, en Suiza.
Psaltis y sus colegas han publicado un artículo en la revista 'APL Photonics', que ejemplifica los llamados optofluidos en las plantas, los cuales combinan sistemas ópticos, que responden a y controlan la luz, con los sistemas de microfluidos, que mueven los fluidos a través de canales pequeños. Psaltis, que ayudó a poner en marcha el campo de optofluidos con un documento de 2006 publicado en 'Nature', dice que espera llamar la atención de la comunidad óptica hacia la fisiología de las plantas.
"Me fascinó cómo las plantas utilizan la microfluídica y la óptica para moverse, cambiar de color y bombear agua --subraya Psaltis--. Esperamos que este documento sirva de inspiración para nuevas ideas en los dispositivos optofluídicos".
Psaltis y sus colegas se zambulleron en la literatura científica sobre las plantas y escogieron cinco interacciones destacadas de luz/ fluidos. Exploraron la fotosíntesis, el proceso que emplean las plantas para convertir la luz solar en azúcar, y examinaron la literatura reciente sobre el movimiento mediado por la luz de los cloroplastos, que son los pequeños orgánulos de las plantas que contienen el pigmento fotosintético verde clorofila.
Además de la fabricación de energía, las plantas también utilizan la luz para mover grandes cantidades de agua. Psaltis dice que se sorprendió más y se sintió más inspirado por cómo las plantas abosrben el agua del suelo, controlan su temperatura y evitan resecarse. "La planta, de hecho, no optimiza la conversión de la luz en azúcar --detalla Psaltis--. En un árbol, por ejemplo, la mayor parte de la energía se utiliza para calentar y evaporar el agua".
El proceso de evaporación extrae agua desde la tierra a las hojas del árbol, donde juega un papel importante en la fotosíntesis. Por la noche, cuando la fotosíntesis se apaga, muchas plantas conservan el agua mediante el cierre de los poros en sus hojas llamados estomas. Los estomas son otro ejemplo de un sistema optofluídico. La luz del sol conduce un flujo de iones a través de las membranas en los estomas, que a su vez hacen que el fluido fluya dentro de las células.
El documento aporta información sólo sobre una pequeña fracción de las plantas existentes, pero Psaltis espera motivar a otros para profundizar más en este conocimiento. "Hay una gran cantidad de literatura sobre la fisiología de las plantas que los técnicos podrían analizar", concluye.