La investigación sobre el crecimiento y desarrollo de las plantas ha dado un paso significativo gracias a un estudio realizado por biólogos y biofísicos de la Université de Montréal. Este trabajo, publicado en Nature Plants, se centra en la formación de los órganos reproductivos masculinos de las flores, conocidos como anteras, y revela cómo estos órganos se construyen en tres dimensiones mediante un proceso de crecimiento interno que desafía las creencias establecidas.
Los investigadores, liderados por los profesores asociados Daniel Kierzkowski y Anne-Lise Routier-Kierzkowska, han logrado mapear el crecimiento celular de las anteras durante varios días, partiendo de un simple grupo de células madre hasta llegar a una estructura compleja en 3D. Este avance es notable, ya que representa la primera vez que se han ingenierizado de manera inversa las propiedades físicas de las células en el interior de un órgano vegetal utilizando datos experimentales.
Mecanismos de crecimiento interno
Las plantas están compuestas por células diminutas rodeadas de paredes celulares rígidas, organizadas en capas de tejido. Tradicionalmente, el enfoque de la investigación sobre el desarrollo vegetal se ha centrado en la epidermis, la capa más externa, considerada como el principal motor del crecimiento. Sin embargo, el estudio de UdeM desafía esta perspectiva al demostrar que las células internas también desempeñan un papel crucial en la formación de las anteras.
Los científicos descubrieron que las células en los tejidos internos crecen a un ritmo mucho más rápido que las de la epidermis, lo que permite que el órgano joven se forme desde el interior hacia el exterior. Este crecimiento acelerado empuja la epidermis hacia afuera, modificando su forma y, por ende, dando lugar a la estructura final de la antera. Kierzkowski subraya que «la fuerza mecánica impuesta por los tejidos internos cambia los patrones de crecimiento de la epidermis».
Este hallazgo tiene implicaciones significativas para la biología del desarrollo, ya que sugiere que la anatomía de las células y su disposición son factores clave en la capacidad de crecimiento de cada capa de tejido del órgano. Además, los autores del estudio invitan a reconsiderar la función de los tejidos internos en otros órganos vegetales y sistemas animales, donde podrían jugar un papel similar en la morfogénesis.
De cara al futuro, el equipo de investigación se propone estudiar cómo las plantas generan movimientos complejos, como el giro de las vides o la perforación de raíces en el suelo, a través de interacciones mecánicas entre tejidos. «Nuestro trabajo podría inspirar el diseño de materiales inteligentes y robots suaves», concluye Routier-Kierzkowska, destacando el enorme potencial que aún reside en el estudio de las plantas.
