Todos los bosques del mundo están hechos de una mínima capa de células

   MADRID, 2 Jul. (EUROPA PRESS) -

   La madera y la corteza de todos los árboles del planeta están formadas por una única capa de células no más ancha que la punta de una aguja.

   Este descubrimiento realizado en la Universidad de Melbourne ofrece oportunidades, según sus autores, para aumentar el potencial de crecimiento de los árboles y posiblemente para crecer y producir más madera, más rápido.

   Los árboles han inspirado a los humanos durante milenios. Estas plantas son el organismo más grande del planeta: desafían la gravedad, los elementos, las enfermedades, las plagas e incluso a los humanos.

   Durante mucho tiempo, los científicos han desconcertado el misterio de la estructura y la función de las células que producen la madera y la corteza dentro de los troncos de los árboles. Ahora, hemos determinado que toda la madera y la corteza producidas por un árbol parecen ser creadas por una sola capa de células justo debajo de la corteza de un árbol.

   A menudo descritos como "pulmones de la tierra", los árboles y los bosques impactan directamente la vida en la Tierra al contribuir a la composición de nuestra atmósfera mediante la liberación de oxígeno y la conversión del dióxido de carbono en biomasa. Un elemento central de este proceso es un cilindro de células que se dividen activamente en el tronco y las ramas de un árbol, que se encuentra justo debajo de la corteza.

   Llamado el cambium vascular, estas células producen madera (xilema) hacia el interior de un tallo en crecimiento, y la corteza (floema) hacia el exterior. A medida que el árbol crece y las ramas se espesan, este cilindro de células se expande y produce gran parte de la biomasa forestal del planeta en forma de madera.

   La madera es uno de los recursos renovables más importantes del mundo, por lo que uno pensaría que entenderíamos cómo crece. Pero hasta ahora no sabíamos exactamente cómo funcionan las células dentro del cambium vascular. El número de capas celulares que componen el cambium vascular, y hasta qué punto el destino de las células individuales dentro del cambium está predeterminado, ha sido un tema de debate durante más de un siglo.

   Algunas células en el cambium vascular son células madre, lo que significa que aún deben diferenciarse en su forma final. Cada celda podría formar madera o corteza, o posiblemente otra cosa. Para evitar la confusión con la otra definición de tallo, una rama, llamamos a estas células madre de cambium vascular 'células iniciadoras' o 'iniciales'.

   Sabemos desde hace mucho tiempo que algunas capas de células en el cámbium vascular consisten en iniciales, pero no sabíamos cuántas. Para resolver esto, nuestro equipo desarrolló un proceso único llamado Análisis del Sector Somático Inducido (ISSA). Esta técnica coloca una etiqueta genética en las células individuales dentro de los tallos de los álamos, que luego nos permiten seguir el camino de una célula hacia la formación de madera o corteza.

   Desde el descubrimiento del cámbium vascular a fines del siglo XIX, los botánicos han intentado comprender su estructura y función. Una escuela de pensamiento sugirió que el cambium vascular estaba formado por múltiples capas de células iniciadoras, mientras que otro predijo una sola capa de células iniciadoras.

   Nuestros resultados revelan que el cambium vascular presenta una capa de células individuales de iniciales cambiales verdaderas que contribuyen a la formación de madera y corteza.

   La ISSA utiliza un enfoque transgénico para introducir el llamado "gen informador" directamente en el tallo de los árboles. Usamos esto para etiquetar cientos de células individuales dentro de la región de crecimiento de los tallos de los árboles que, después de muchas rondas de divisiones celulares, forman sectores de tejidos que pueden identificarse y analizarse fácilmente.

   Debido a que nuestro gen informador pasó de una célula individual a sus descendientes, el análisis cuidadoso de los patrones de crecimiento resultantes nos permite determinar qué células se convierten en madera, qué células se convierten en corteza y cuáles permanecen como células madre.

   Al observar los destinos específicos de las células individuales y sus frecuencias, vemos evidencia clara de la existencia de identidades celulares distintas dentro de la región del cámbium que tienen vías de desarrollo preferidas, y esto revela la estructura de la capa de iniciación.

   Las verdaderas células madre iniciales frecuentemente se desintegran y se pierden del cambium, aproximadamente un tercio de ellas desde finales de la primavera hasta el final del verano. Al observar los patrones del sector de la madera y la corteza, vemos que la velocidad a la que las células de madera y corteza se dividen se controla independientemente una de la otra, explica la Universidad de Melbourne en un comunicado.

   Estos hallazgos podrían tener profundas implicaciones para la industria forestal. Se puede incorporar una mejor comprensión de cómo se forman la madera y la corteza a partir de una capa de células iniciadoras en los programas de mejora de árboles, lo que ayuda a desarrollar mejores productos de madera y corteza.

   A medida que continuamos mejorando nuestra comprensión de los genes que controlan las tasas de divisiones celulares cambiales, podemos utilizar esto para aprovechar el mayor potencial de crecimiento en los tallos de los árboles, posiblemente produciendo más madera, más rápido.

   Hay muchas oportunidades para utilizar estos nuevos conocimientos con fines comerciales, pero fundamentalmente estos hallazgos se suman a la comprensión de lo que hace funcionar a un árbol. Es sorprendente pensar que los enormes troncos de las hayas antiguas y las secuoyas gigantes se forman a partir de una sola capa de células no más gruesas que la punta de una aguja.