Efectos de la radiación lumínica sobre las plantas

Los efectos de la radiación lumínica sobre las plantas son casi infinitos y determinantes para el desarollo de ellas y de toda la vida que hay sobre la tierra estimulando procesos biológicos cuales fotosíntesis, fototropismo, aumento o descenso de temperatura, humedad y ciclos de floración. La radiación lumínica abarca diferentes frecuencias, la luz visible ronda entre los 400mm y los 700mm incluyendo los colores azul, amarillo, rojo, naranja, verde y violeta, esta hace parte de la radiación lumínica fotosintéticamente activa, porque es la que mas estimula la fotosíntesis en las plantas, como bien dice su nombre.

La fotosíntesis esta producida por las plantas tramite los cloroplastos, que son los pigmentos que dan el color verde a las plantas, y son los productores de la clorofila, ellos absorben la radiación lumínica almacenando su energía como energía química en forma de ATP, a contacto con el agua se libera el oxigeno quedándose el hidrógeno.

Las frecuencias que van desde los 200mm hasta los 1000mm actúan sobre los fitocromos y estimulan otros procesos fotobiologicos.

Las mismas radiaciones que han dado inicio a la vida sobre este planeta, pueden ser prejudiciales a la vida en cuanto cambien su composición espectral o cuando las ondas cortas aumentan. Las plantas, al no poderse mover, pueden solo evolucionar y adaptarse al «nuevo» entorno, mientras que los animales tienen la posibilidad de moverse y esconderse de este tipo de radiación.

En estos últimos años la frecuencia que aumentó significativamente ha sido la UV-B, está comprendida entre los 280mm y los 320mm, aumentando la presencia de bromo, cloro, oxido de nitrógeno y clorofluorocarbonos, nuestra capa de ozono ha ido perdiendo espesor y no consigue a retener este tipo de radiación como antes.

Estos compuestos pueden durar entre 50 y 150 años cuando se juntan con el ozono. Esta frecuencia es fácilmente absorbible por las plantas ya que las biomoleculas de proteínas y ácidos nucleicos tienen el electrón n.

Subiendo un poco la frecuencia nos encontramos la UV-A, los conocidos y peligrosos rayos UV-A se encuentran entre los 330mm y 400mm, es la menos dañina y la mas importante a la hora de estimular la señal fotomorfogenica en las plantas. Volviendo a bajar las frecuencias entre 200 y 280mm nos encontramos la UV-C, frecuencia mas energética y dañina capaz de modificar el ADN, es la mas absorbida tanto por el oxigeno cuanto por el ozono, esto limita su incidencia sobre la tierra.

Como hemos dicho, estas frecuencias pueden modificar tanto el metabolismo, como la morfología de la planta, se ha comprobado que las plantas que tengan un solo cotiledon hacia arriba en vertical, son menos susceptibles que las plantas que presentan 2 cotiledones en horizontal. Parece que la UV-B sea relacionada con un porte mas compacto de las plantas en general porque, parece ser, que oxida la hormona que regula el tamaño de las células, el ácido indolacetico.

Esto implica un follaje de menor tamaño ya que inhibe la expansión de la piel de la planta debido a que los carbohidratos y los ácidos ferulicos aumentan su entrecruzamiento y esto limita la expansión de la hoja. Otro estudio comprueba la limitación del follaje por culpa de la inhibición de la división celular debido a una oxidacion de parte de las tubulinas por parte de los fotones  UV-B.

En este mismo estudio, fue comprobado como la síntesis de la histona es limitada por efecto de la UV-B, esto provoca alteraciones en la division celular.

Para defenderse de estas radiaciones, las plantas han desarrollado un sistema anatómico para producir ceras que le reflecta la mayoría de esta frecuencia, en coníferas es casi nulo, pasando hasta las plantas con dos cotiledones que pueden absorber hasta un 41% de estas radiaciones, así que ellas han tenido que aumentar su espesor de la hoja induciendo la síntesis de lignina.

Parte de esta radiación, es absorbida por los cromoforos que están asociados al sistema fotosintetico, esto se puede convertir en destrucción de membranas de cloroplastos, colapso de la piel adaxial, disminución de cloroplastos, aumento de tricomas en la adaxial y reducción del diámetro de los tubos xilematicos, que es por donde pasa el florigen.

La síntesis de los terpenos poco se ve afectada con una marcada exposición de los rayos UV-B, aunque, en alguna especie que otra, se denota una reducción de los carotenoides, terpenos que desarrollan una función sinergica con muchos cannabinoides.

Mientras que los alcaloides tienen una función mas bien protectora ante estas frecuencia, se ha demostrado como una exposición a los rayos UV-B estimula una mayor producción de cannabinoides. Esta frecuencia también estimula un aumento de producción de flavonoides.

Ese tipo de información nos permite entender, a parte la evolución y la adaptación de las plantas frente a este tipo de radiaciones, como poder leer sobre las plantas el efecto del cambio climático y como poder adaptar los cultivos que necesitamos con las condiciones del entorno, usando las diferentes técnicas de cultivo para poder sacar el mejor resultado.

Autor: Fabio Inga