Los secretos de las semillas: la ciencia que ayuda a las plantas a sobrevivir a la sequía

MÉXICO.- Las semillas han sido aliadas silenciosas de la vida durante millones de años. Gracias a ellas, civilizaciones enteras se han alimentado de granos como maíz, trigo, arroz o cebada, y de leguminosas como frijol, lenteja o garbanzo. Pero más allá de su valor nutritivo, las semillas guardan secretos que hoy la ciencia busca entender para enfrentar uno de los mayores retos actuales: la sequía.

Desde el Instituto de Biotecnología de la UNAM, la investigadora Alejandra Covarrubias Robles encabeza un grupo de trabajo dedicado a estudiar las proteínas que permiten a las semillas mantenerse vivas aun cuando están completamente secas y sometidas a condiciones ambientales extremas, como la falta de agua.

Las semillas tienen características adaptativas que les han permitido jugar un papel crítico en la evolución de las plantas y del planeta”, explica la científica.

Entre ellas, destaca su capacidad de conservar viable al embrión durante largos periodos, incluso cuando la semilla ha perdido más del 90 por ciento del agua que acumuló durante su desarrollo.

En condiciones normales, una deshidratación así sería letal para tejidos animales o humanos. Sin embargo, en las semillas ocurre algo extraordinario: se forma un estado sólido conocido como estado vítreo, parecido al vidrio, que protege al embrión y lo mantiene con vida.

Este fenómeno es posible gracias a un grupo especial de proteínas conocidas como LEA (por sus siglas en inglés, Late Embryogenesis Abundant), que se acumulan en semillas secas, así como en hojas y raíces de plantas sometidas a estrés por sequía o altas temperaturas. A diferencia de otras proteínas con estructuras rígidas, las LEA son flexibles y “desordenadas”, lo que les permite adaptarse y cumplir múltiples funciones de protección.

El equipo de Covarrubias Robles ha comprobado que, cuando se eliminan o alteran estas proteínas, las semillas pierden viabilidad, envejecen más rápido y reducen su valor nutricional. Por ello, su estudio resulta clave para seleccionar o desarrollar plantas más resistentes al estrés hídrico, una necesidad urgente frente al cambio climático.

La investigación se realiza principalmente con Arabidopsis thaliana, una planta modelo, pero también con semillas de frijol, donde han identificado genes que se activan en condiciones de sequía y producen proteínas LEA. Estos mecanismos no solo existen en plantas: también se han encontrado en organismos capaces de sobrevivir casi sin agua, conocidos como anhidrobióticos.

Más allá del ámbito agrícola, las aplicaciones potenciales son amplias. Experimentos in vitro han mostrado que las proteínas LEA pueden proteger otras proteínas sensibles a la deshidratación, lo que abre la puerta a su uso para conservar embriones, células madre u otros materiales biológicos, incluso con fines médicos.

Estos hallazgos fueron recopilados por Alejandra Covarrubias y el investigador Inti A. Arroyo Mozo en el artículo “Secretos de las semillas”, publicado en el número 324 de la revista de divulgación científica ¿cómo ves?, donde explican cómo las semillas se convirtieron en auténticas cápsulas del tiempo, capaces de resistir incendios, heladas, sequías extremas e incluso el paso por el sistema digestivo de los animales.

Entender cómo funcionan no solo ayuda a proteger la biodiversidad y la producción de alimentos, también permite mirar a las semillas como maestras de la resistencia, cuyo conocimiento podría ser clave para el futuro del planeta.