Las glándulas de los manglares usan transporte activo para concentrar y excretar iones dañinos.

Introducción

Con una cantidad casi infinita de agua, la costa marina debiera ser el lugar perfecto para que una planta eche raíces. Eso es justamente lo que hace un manglar. Estos arbustos aparecen en las costas tropicales en todo el mundo, y sus raíces abarcan gran cantidad de tierra y previenen la erosión del suelo. Sus gruesas hojas absorben dióxido de carbono del aire, y sus recovecos son un rico hábitat para pájaros, cangrejos, peces y otros.

Aunque tengan acceso a toda el agua que necesiten, el agua marina viene con un desafío: ¿cómo puede una planta usar esa agua, sin morir de una sobredosis de sal?

Cristales de sal sobre las hojas de una avicennia marina (manglar negro) var resinifera. Foto tomada en el camino de manglares, St Kilda, sur de Australia.

Manglar en el bosque Jozani, Zanzibar.

La estrategia

Las muchas y diversas especies de manglares han evolucionado para lidiar con este tesoro tóxico. Algunas especies evitan absorber sodio y cloro (los iones que forman la sal). Otras especies absorben estos iones pero los acumulan en sus hojas más viejas, que luego dejan caer. También hay otras especies que absorben los iones pero los expulsan inmediatamente a través de las glándulas en sus hojas.

Los que usan esta última estrategia sacan agua salada desde la raíz hasta las hojas. En las hojas, los iones de sal se mueven desde las venas hacia los tejidos a su alrededor. Las hojas contienen grupos de células especializadas (glándulas de sal) que interactúan con el mundo exterior. Estas glándulas están ubicadas cerca de las venas, y están rodeadas por una capa gruesa e impermeable llamada cutícula.

Las hojas contienen grupos de células especializadas (glándulas de sal) que interactúan con el mundo exterior.

La ciencia aún no ha descubierto cómo las s recolectan y expulsan sodio y cloro, pero lo que se cree se describe a continuación.

Las moléculas de transporte mueven iones fuera de los tejidos entre las venas y las glándulas de sal, y hacia túneles entre las células. Cuando el sodio y el cloro alcanzan las glándulas de sal, los túneles funcionan como calles de una vía, moviendo los iones hacia la glándula.

Primero, las bombas de protones usan energía química de la molécula transportadora de energía para concentrar protones en un compartimento. Los protones fluyen pasivamente hacia la zona de menor concentración, y ese proceso libera energía que se usa para mover iones de sodio a un compartimento ya alto en sodio. La cutícula previene que el sodio y el cloro se filtren a otros tejidos de la planta.

Algunos iones salen de la planta a través de sus membranas celulares, pero la mayoría se juntan en la glándula de sal, en pequeñas burbujas llamadas microvacuolas. Las microvacuolas se mueven hacia la orilla de la glándula. Se fusionan con la membrana y estallan hacia fuera, liberando la sal de regreso al entorno.

Las posibilidades

Las prácticas agricultoras y el aumento del nivel del mar a causa del cambio climático están haciendo que el suelo se vuelva más salado en algunos lugares. El mecanismo que tienen los manglares para concentrar y excretar sal podría servir de modelo para darle a los cultivos la habilidad de tolerar un aumento en niveles salinos.

La capacidad de concentrar contaminantes y luego moverlos de un lugar a otro también podría darnos ideas para mejorar nuestra habilidad de extraer sal del agua marina para convertirla en agua potable. Más globalmente, también nos puede proporcionar inspiración para mover iones de un lugar a otro y recolectarlos para futuro transporte, para así construir mejores baterías, sacar contaminantes de la tierra y mucho más.

Última actualización 7 de diciembre de 2017