Desvelan el papel de los pelos de las hojas en la conservación del agua y la resistencia al calor

El equipo de investigación del grupo DIANA del Departamento de Física de la Universidad de Murcia (UMU), en colaboración con la Universidad Politécnica de Madrid (UPM) y otros centros de investigación, ha desvelado en un artículo publicado en la revista Communications Biology de Nature un descubrimiento crucial: los tricomas que se encuentran sobre las hojas del olivo tipo arbequina pueden desempeñar un papel fundamental en la resistencia al calor al retener las gotas de agua en su superficie. Estos hallazgos tienen una relevancia excepcional, ya que constituyen la primera descripción detallada de cómo los distintos compuestos y la estructura de estos tricomas contribuyen a la conservación del agua. Además, se ha investigado cómo ciertas especies tienen la capacidad de absorber la humedad de la niebla, la lluvia y el rocío, lo que puede resultar crucial para la supervivencia de la planta en condiciones de sequía o precipitaciones intensas.

El cultivo del olivo es de suma importancia en muchas regiones áridas y semiáridas del mundo, donde debe enfrentarse a desafíos como la falta de agua y la exposición a altos niveles de radiación solar. Asimismo, este estudio analiza las diferencias en las características superficiales entre el haz y el envés de las hojas de olivo, destacando una concentración notable de tricomas en el envés.

El mundo vegetal es un vasto campo aún por explorar en términos de sus superficies. Si la ciencia busca inspiración en la naturaleza, uno de los territorios menos transitados es el de los tricomas, los pequeños pelos que cubren hojas y otros órganos vegetales. Aunque su función puede parecer trivial, estos tricomas juegan un papel crucial en la interacción de las plantas con su entorno, especialmente en la captura y retención del agua.

El estudio del pétalo de rosa ha sido revelador en este sentido. El enigma del efecto pétalo de rosa, donde las gotas de rocío se adhieren a la flor sin caerse, ha desafiado durante mucho tiempo a los científicos. Este fenómeno, en el que los tricomas desempeñan un papel fundamental, ha llevado a una mayor comprensión de la complejidad de las superficies vegetales.

La diversidad de tricomas en las plantas ofrece una variedad de funciones, desde la protección contra la deshidratación hasta la captura de agua y la interacción con insectos y microorganismos. Un ejemplo destacado es la hoja del olivo, que presenta una cobertura total de tricomas en el envés. A través de un estudio multidisciplinario, se ha revelado que esta estructura no solo afecta la mojabilidad de la hoja, sino que también puede contribuir a la captura de agua, especialmente en entornos donde la niebla y el rocío son comunes.

La heterogeneidad química de los tricomas es un aspecto crucial que determina su capacidad para interactuar con el agua y otros líquidos. Esta heterogeneidad se refleja en la distribución de compuestos hidrofílicos e hidrófobos en la superficie de la hoja. A través de técnicas avanzadas como la microscopía de fuerza atómica (AFM), se ha podido explorar en detalle esta complejidad química, revelando un patrón mezclado de propiedades que afectan la mojabilidad de la hoja en diferentes etapas de su ciclo de vida.

El conocimiento de estas interacciones en las superficies vegetales no solo tiene implicaciones en la biología vegetal, sino también en el desarrollo de nuevos materiales inspirados en la naturaleza. La capacidad de las plantas para capturar y retener agua podría servir como modelo para diseñar materiales que aprovechen eficientemente los recursos hídricos disponibles en el medio ambiente.

En resumen, el estudio de los tricomas y su influencia en la mojabilidad de las superficies vegetales nos ofrece una visión fascinante de la complejidad y la adaptabilidad de las plantas en su entorno. Estos pequeños pelos pueden parecer insignificantes a simple vista, pero su papel en la captura y retención del agua revela una historia mucho más profunda de interacciones biológicas y potenciales aplicaciones tecnológicas.

Resuelto el enigma del ‘efecto pétalo de rosa’

Durante décadas, científicos en ciencia de materiales han investigado el efecto pétalo de rosa, donde las gotas de rocío se adhieren a las hojas de las flores. Este fenómeno presenta oportunidades en biología y desarrollo de materiales. Dos superficies vegetales, el haz de la hoja del Lotus y el haz del pétalo de rosa, son hidrófobas pero muestran comportamientos diferentes frente al agua. Un estudio interdisciplinario utilizó pétalos naturales para analizar las propiedades químicas y morfológicas a nanoescala. Se descubrió que la rugosidad sola no explicaba el fenómeno. Mediante microscopía de fuerza atómica, se encontró un teselado de nano-zonas hidrofílicas e hidrofóbicas en los pétalos de rosa, permitiendo la adherencia del agua a pesar de su hidrofobicidad. A nivel nanométrico, ambas caras del pétalo tienen una dimensión fractal similar. La diferencia entre el efecto Lotus y el efecto pétalo de rosa radica en la heterogeneidad química de las superficies. Estos hallazgos podrían influir en el desarrollo de nuevos materiales y en la comprensión de la absorción de agua y solutos en las superficies vegetales, así como en la resistencia a plagas y enfermedades. Desvelar este secreto podría abrir nuevas vías en ciencia de materiales y biomimética.