Hace 250 millones de a�os, durante el periodo P�rmico-Tri�sico, la Tierra sufri� un episodio de extinciones masivas, conocido como gran muerte o gran mortandad. Las temperaturas globales aumentaron dr�sticamente, lo que provoc� que la mayor�a de los bosques se viesen afectados por el calor extremo y que grandes extensiones de la superficie se volviesen �ridas. Ahora, una investigaci�n de la Universidad de Leeds revela que ese episodio de calentamiento, el m�s grave de la historia del planeta, impuls� el desarrollo de un nuevo tipo de fotos�ntesis que permiti� a un grupo de plantas primitivas sobrevivir.

Sus resultados acaban de ser publicados en Nature Ecology and Evolution, donde se revela c�mo las licofitas —uno de los tipos de planta m�s antiguos que existen— no s�lo sobrevivieron a esa extinci�n masiva, sino que adem�s llegaron a dominar grandes paisajes durante el proceso de recuperaci�n. A trav�s del llamado metabolismo �cido de las crasul�ceas (CAM, por las siglas en ingl�s), estas plantas pudieron conservar el agua y tolerar el calor abriendo sus estomas (una de las c�lulas que forman parte de la epidermis) por la noche y almacenar CO2 en forma de �cido durante el d�a, para utilizarlo en la fotos�ntesis.

"Nuestros resultados sugieren que, ante el calentamiento futuro, las plantas con rasgos de fotos�ntesis CAM podr�an cobrar mucha m�s importancia", se�ala Zhen Xu, investigador de la Facultad de Ciencias de la Tierra y del Medio Ambiente de la Universidad de Leeds y autor principal del estudio. "Si el mundo sufre un calor extremo prolongado, las comunidades vegetales podr�an dar paso a especies m�s capaces de tolerar las altas temperaturas y el estr�s h�drico".

Hoy en d�a, las plantas que utilizan la fotos�ntesis CAM representan solo una peque�a parte de la vegetaci�n mundial ( en torno al 7%) y son m�s comunes en entornos muy c�lidos y secos, en particular en paisajes des�rticos. Entre ellas est�n las licofitas, plantas vasculares que se reproducen mediante esporas y que se caracterizan por la presencia de tejidos especializados para el transporte de agua y nutrientes. Se estima que existen m�s de 1.200 especies y pueden sobrevivir en muchas regiones, aunque su mayor diversidad se encuentra en las tropicales.

Los investigadores creen que las licofitas pudieron haber sido las primeras en utilizar este mecanismo de absorci�n y fijado de CO2, una innovaci�n biol�gica que les permiti� prosperar y, al mismo tiempo mantener activa la biosfera terrestre; ya que estas plantas pod�an eliminar el carbono de la atm�sfera, contribuyendo as� a mitigar los efectos del calentamiento global. Un rasgo particularmente relevante en el contexto actual de emergencia clim�tica y desertificaci�n acelerada de los suelos.

Pasado y presente

Para comprender c�mo este tipo de plantas logr� sobrevivir cuando tantas otras perecieron, los investigadores analizaron en primer lugar sus relaciones evolutivas para identificar a sus parientes m�s cercanos, como los isoetes, que a�n se pueden encontrar en todo el mundo. A continuaci�n, analizaron los is�topos de carbono en plantas f�siles del sur de China, que datan del periodo que va desde el final del P�rmico hasta el Tri�sico Medio.

Los diferentes tipos de fotos�ntesis dejan distintas huellas de is�topos de carbono, lo que permite estudiar el funcionamiento de especies de plantas que vivieron hace cientos de millones de a�os. As�, los investigadores establecieron que las licofitas presentaban valores de is�topos de carbono notablemente diferentes a los de otras plantas durante el periodo de extinci�n del P�rmico-Tri�sico. Una diferencia que se fue reduciendo una vez que mejoraron las condiciones ambientales.

A continuaci�n, el equipo compar� los lugares donde se encontraron los f�siles de licofitas con simulaciones de modelos clim�ticos. En su an�lisis, los autores se�alan la importancia de utilizar diversas disciplinas cient�ficas para determinar no s�lo c�mo este singular grupo de plantas sobrevivi� a la "gran mortandad", sino tambi�n c�mo lograron prosperar en un entorno extremadamente hostil. Sus resultados indican que estas plantas viv�an en lugares donde las temperaturas del suelo probablemente superaban los 50 �C.

Los expertos de la universidad brit�nica creen que estudios como este nos ayudar�n a entender mejor la adaptaci�n de las plantas a las emergencias clim�ticas del pasado, ampliando nuestra comprensi�n de la resiliencia del sistema terrestre ante las perturbaciones clim�ticas. Tambi�n estiman que un mayor conocimiento del pasado geol�gico y bot�nico de la Tierra puede ayudar a fundamentar las predicciones sobre la resiliencia futura, una cuesti�n que est� cobrando cada vez m�s importancia en el actual contexto de calentamiento global.

Comprender c�mo las diversas estrategias fisiol�gicas de las plantas moldearon los ecosistemas en el pasado nos ayudar�a a anticipar c�mo podr�a reorganizarse la vegetaci�n en el futuro. Algo crucial, dado que las plantas son la base de las redes tr�ficas terrestres, y que los cambios en sus estrategias de adaptaci�n pueden alterar el funcionamiento del planeta.