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Plantas tratadas con sulfuro de hidrógeno

Área: Biología — lunes, 29 de abril de 2013

El uso de sulfuro de hidrógeno en pequeñas concentraciones induce un crecimiento más rápido en plantas.

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Semillas de alubias tratadas producen una planta más desarrollada (arriba) que sin tratar. Fuente: University of Washington.

El sulfuro de hidrógeno es un gas curioso con efectos de los más variados. Es incoloro, pero tiene un fuerte olor a huevos podridos, por lo que se usaba en tiempos en las bombas fétidas. También se produce espontáneamente en granjas de animales en las que se acumulan excrementos.
A comienzos de la vida en la Tierra las bacterias púrpuras realizaban la fotosíntesis sobre este compuesto para obtener hidrógeno y secretar azufre elemental. Se cree que una modificación de este proceso dio con la fotosíntesis basada en al agua, que es un compuesto mucho más abundante que el sulfuro de hidrógeno. Todavía hay bacterias que realizan este tipo de fotosíntesis del azufre.
Este gas también se ha usado para inducir un estado de hibernación en ratones y se especuló sobre su uso en humanos para viajes espaciales. Pero el problema es que este gas también es tóxico. A concentraciones elevadas, de entre 30 y 100 partes por millón o mayores, el sulfuro de hidrógeno es letal para los seres humanos.
Una teoría mantiene que la gran extinción del Pérmico, acaecida hace 250 millones de años, fue producida por un envenenamiento de los océanos causado por la presencia de este gas. Se cree que los sulfatos presentes en los océanos se descompusieron debido a la acción de bacterias de azufre (distintas a las fotosintéticas antes mencionadas) y en el proceso se liberó sulfuro de hidrógeno.
Ahora un estudio ha descubierto que el uso de este gas en pequeñas cantidades induce el crecimiento de las plantas. Especulan que esto podría mejorar la producción de alimentos o de biocombustibles.
Frederick Dooley, un estudiante de doctorado de University of Washington, dice que ha encontrado cosas muy interesantes, como que la salud de la planta mejora cuando este gas está presente en pequeñas cantidades, pero que en realidad no estaba buscando estos resultados cuando se embarcó en la investigación.
Dooley pretendía examinar los efectos tóxicos de sulfuro de hidrógeno en plantas, pero se equivocó y usó una concentración diez veces inferior a la que tenía que usar. Los resultados eran tan increíbles que repitió el experimento una y otra vez. Pero los resultados se reprodujeron en todas las ocasiones.
En este vídeo se puede apreciar cómo afecta la presencia de este gas, a lo largo de 96 horas, sobre la germinación de una semilla comparado con una semilla igual a la que no se le somete a ese tratamiento.

Todo lo que se había investigado en el pasado sobre los efectos de este gas en las plantas se había hecho con concentraciones elevadas en disolución acuosa. En este caso se usó una concentración de una parte por mil millones disuelto en agua y esa agua se usó para regar semillas de guisante y trigo semanalmente. Un tratamiento menor no tenía efecto y un mayor riego con este tipo de agua mataba las plantas.
Para el caso del trigo las semillas germinaban en uno o dos días en lugar de hacerlo en cuatro o cinco. En guisantes y alubias el porcentaje de germinación, que es típicamente del 40%, subía al 60 o 70 por ciento. Además de germinar más pronto producían raíces y hojas más rápidamente. Era como si se acelerara todo el proceso. La producción casi se doblaba.
Recientemente Dooley ha aplicado este tratamiento sobre maíz, zanahorias y soja con resultados similares.
La cuestión es por qué sucede esto. Una posible explicación muy especulativa sería que este comportamiento sería un resultado de un proceso genético que ha pasado de generación en generación y que se originó en alguna extinción masiva como la del Pérmico. La presencia del gas sería una señal que activaría el rápido desarrollo de la planta antes de que una supuesta alta concentración, que vendría después, mate la planta recién nacida. A altas concentraciones el sulfuro de hidrógeno mata las plantas jóvenes, pero las plantas adultas tienen mayores probabilidades de éxito. Esta respuesta habría sido seleccionada por evolución en esos tiempos pasados al aumentar las posibilidades de supervivencia. La gran extinción masiva del Pérmico acabó con la mayoría de especies sobre la Tierra, pero este sería su legado.
Faltaría por comprobar si este tipo de tratamiento es inocuo para los alimentos humanos y si se puede usar con seguridad sobre los cultivos. Pero, aunque sea perjudicial para ese objetivo, siempre se podría usar en la producción de biocombustibles. Los resultados preliminares indican que los lípidos en las semillas obtenidas a partir de plantas tratadas con sulfuro de hidrógeno son iguales a los de las semillas de plantas normales.
Normalmente, cuando una planta crece más de normal, el efecto no se debe a que se producen más células, sino a que estas son más grandes. En las plantas tratadas con este proceso las células son más pequeñas, pero están en un número mucho mayor. Esto significa que la planta tratada contiene más biomasa para la producción de biocombustible.

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Fuentes y referencias:
Nota de prensa.
Artículo original.

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2 Comentarios

  1. r:

    Sí que germina rápido la semilla en el vídeo. La hipótesis sobre porqué crecen tan rápido en presencia de este gas es muy convincente pero habrá que esperar que nuevas investigaciones aclaren más este asunto.

    Hay personas que piensan que “todo está ya inventado” y no sé hasta qué punto eso sea cierto, pero uno siempre alberga el deseo de llegar a inventar o descubrir algo grande y los logros como éste se convierten en una verdadera fuente de inspiración para las personas.

    Muy interesante la información.

    Saludos.

  2. tomás:

    Estimado “r”:
    Si algo ha deja de de tener vigencia es que “todo está inventado”, o como se dice en la Biblia “Nada nuevo bajo el Sol”. Más bien ha tomado, no velocidad, sino aceleración las estrofas de La Berbena de la Paloma: “Hoy las ciencias adelantan que es una barbaridad…”
    Un abrazo.

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