Las decisiones secretas de carbono que las plantas están tomando sobre nuestro futuro

Una nueva investigación de la Universidad de Australia Occidental ha revelado que las plantas toman sus propias decisiones «secretas» sobre cuánto carbono liberar a la atmósfera a través de un proceso previamente desconocido, un descubrimiento con «profundas implicaciones» para el uso de plantas como depósitos de carbono. .

El profesor Harvey Millar, de la Facultad de Ciencias Moleculares de la UWA y autor del estudio publicado hoy en Naturaleza Plantasdijo que los hallazgos significan que las plantas del futuro podrían diseñarse para satisfacer las necesidades alimentarias del mundo y al mismo tiempo ayudar al medio ambiente.

«Todos los estudiantes aprenden sobre la fotosíntesis, el proceso mediante el cual las plantas utilizan la luz solar, el agua y el dióxido de carbono para crear oxígeno y energía en forma de azúcar», dijo el profesor Millar, director del Centro de Excelencia en Biología Energética Vegetal ARC.

«Pero una planta no crece tan rápido como el carbono que toma mediante la fotosíntesis porque libera hasta la mitad de ese carbono nuevamente como CO₂ en el proceso de respiración de las plantas. Esto impide que las plantas sean los mejores sumideros de carbono que podrían ser y limita cuánto pueden ayudar a reducir el CO atmosférico.₂.»

Un sumidero de carbono es cualquier cosa que absorbe más carbono de la atmósfera del que libera.

El profesor Millar dijo que decidir cuándo y cuánto CO₂ perder es un secreto que las plantas mantienen encerrado dentro de partes de la célula llamadas mitocondrias donde el CO₂ tiene lugar la liberación.

«Nuestra investigación, dirigida por el candidato a doctorado y becario Forrest Xuyen Le, descubrió este CO₂ La decisión de liberación se rige por un proceso previamente desconocido, un canal metabólico que dirige un producto de azúcar llamado piruvato para que se oxide a CO₂ o se mantienen para hacer biomasa vegetal», dijo el profesor Millar.

«Descubrimos que un transportador en las mitocondrias dirige el piruvato a la respiración para liberar CO₂pero las células de las plantas conservan el piruvato producido de otras maneras para generar biomasa; si el transportador está bloqueado, las plantas usan el piruvato de otras vías para la respiración», dijo Le.

El profesor Millar dijo que la investigación muestra que las plantas pueden diferenciar y elegir una fuente de piruvato sobre otra para usar como CO₂ liberar. Este proceso secreto rompe las reglas normales de la bioquímica, donde el siguiente paso en un proceso no conoce el origen del producto del paso anterior.

«Comprender el secreto de la respiración de la planta para usar un canal metabólico para priorizar la liberación de carbono sobre mantenerlo para producir biomasa brinda una nueva oportunidad para influir en la decisión en el último momento», dijo.

«Esto podría hacerse limitando esta canalización a la respiración o creando nuevos canales para dirigir el carbono dentro de las mitocondrias hacia la producción de biomasa y así limitar el CO₂ liberación de las plantas».

«Muestra que las discusiones actuales sobre el carbono neto cero y el papel que pueden desempeñar los cultivos, los bosques y los pastizales también deberían incluir conversaciones sobre lo que sucede dentro de las plantas, junto con las decisiones financieras globales».

Los investigadores de UWA ahora están involucrados en asociaciones internacionales a largo plazo para encontrar mejores formas de usar la energía de la respiración para redirigir el carbono a la biomasa sin limitar la capacidad de una planta para crecer y protegerse de patógenos o ambientes hostiles.