Descubren el efecto de competencia en el desarrollo de raíces en las plantas

CSIC/DICYT 

Las plantas que crecen con competidores cerca producen más raíces que las que crecen aisladas, pero este efecto se invierte cuando el competidor está lejos, es decir, cuando los vecinos están lejos, producen menos raíces que aquellas que crecen en soledad. Esa es una de las conclusiones de la investigación que ha desarrollado un equipo de científicos en el que participan el Museo Nacional de Ciencias Naturales (MNCN-CSIC), la Universidad de Princeton (EE.UU), la Universidad Estatal Paulista (Brasil) y la Universidad Carlos III. Gracias a los experimentos planteados en los invernaderos del MNCN, este trabajo, que es portada en la revista Science, desarrolla una teoría que permite comprender la competencia subterránea de las raíces y su capacidad para almacenar carbono.

Las raíces de las plantas son determinantes para su supervivencia, pero también para la productividad agrícola y la captación de carbono atmosférico. De hecho, forman una enorme reserva del carbono vegetal y, por lo tanto, son importantes para mitigar el efecto del exceso de CO2 en la atmósfera.

“Estudiar la competencia subterránea entre plantas es complicado por nuestra incapacidad para visualizar las raíces. Con este trabajo hemos desarrollado y comprobado experimentalmente un modelo matemático basado en la teoría de juegos que predice la distribución espacial de las raíces de las plantas”, contextualiza Ciro Cabal, investigador de la Universidad de Princeton quien participó en este proceso durante su estancia en el MNCN.

Hasta ahora, los estudios sobre la competencia de las raíces se basaban, o bien en su distribución o longitud, es decir, a qué distancia llega la raíz desde el tallo, o en la producción total de la raíz de la planta, es decir, en la inversión en biomasa que la planta dedica a las raíces. Sin embargo, este estudio combina por primera vez ambos factores, el espacial y el de la inversión en biomasa radicular.

“Con esta investigación hemos logrado conciliar dos hipótesis aparentemente opuestas: la de la distribución espacial, que postula la reducción del rango de las raíces; y la de la inversión en biomasa que afirma que, ante la presencia de competencia, las plantas invierten en exceso en producir raíces”, explica el investigador del MNCN Fernando Valladares.

La investigación teórica y experimental, desarrollada con plantas de guindillas (Capsicum annnum) han confirmado que, ante la presencia de otras plantas, incrementa la densidad del desarrollo radicular cerca del tallo y, a la vez, disminuye cuando se acerca a su competidor.

“Las plantas responden a la competencia invirtiendo más en raíces si el competidor está cerca porque priorizan el desarrollo cerca del tallo, pero, por el contrario, responden invirtiendo menos en sus raíces si el competidor está lejos ya que en este caso prevalecería la segregación que postula la teoría de la mayor inversión en biomasa”, concluye Valladares. Afirma que este resultado resuelve las contradicciones que manifestaban esos modelos respecto al crecimiento de las raíces en competencia, y ayuda a entender el desarrollo de esta parte invisible pero vital de las plantas. «Además, aumenta nuestra comprensión de la competencia subterránea dando pie a numerosas preguntas que debemos continuar investigando».