Luces de alerta
Algunas plantas acuáticas tienen la capacidad de dar señales fluorescentes cuando entran en contacto con ciertos contaminantes que contienen los pesticidas. Un grupo de científicas argentinas lograron decodificar esos mensajes. El trabajo fue uno de los cinco seleccionados y financiados, a nivel global, por la Organización para la Prohibición de Armas Químicos.
Algunas flotan y otras viven sumergidas en el agua, son plantas que alertan cuando detectan contaminantes como pesticidas que afectan su medio ambiente. Científicas argentinas lograron descifrar el mensaje de aviso, e integraron uno de los cinco equipos finalistas elegidos en el mundo por la Organización para la Prohibición de Armas Químicas (OPAQ) para llevar adelante la investigación.
“Las plantas no hablan pero, a través de la luz que emiten, dicen un montón de cosas. Es un lenguaje no verbal pero que da numerosa información sobre cómo están funcionando desde el punto de vista fotosintético. No solo hablan de ellas, sino de lo que le pasa al medio”, señala María Gabriela Lagorio, directora del Departamento de Química Inorgánica, Analítica y Química Física, de Exactas UBA, quien junto a su equipo descifró el mensaje.
Dos fueron las plantas que demostraron aportar estos datos claves cuando se ven afectadas por tóxicos como los organofosforados, compuestos que suelen estar presentes en pesticidas. “Se trata de las plantas Vallisneria nana y Spathyfillum wallisii que ofrecen la posibilidad de censar el daño”, indica Mailén Petri, primera autora del trabajo recién publicado en Journal of Photochemistry and Photobiology B: Biology.
Las plantas no hablan pero, a través de la luz que emiten, dicen un montón de cosas. Es un lenguaje no verbal pero que da numerosa información.
Una de las plantas acuáticas es conocida como cinta de agua. De hojas verdes alargadas suele colocarse en peceras o acuarios por su fácil mantenimiento. La otra, en tanto, puede vivir flotando o también en macetas en el interior del hogar con pequeñas calas blancas como flores. “Ambas mostraron sensibilidad para dar aviso ante la presencia de contaminantes, y esto ofrecería distintas posibilidades”, subraya Virginia Diz, profesora de Exactas UBA.
(De izq. a der.) De pie: Virginia Diz, Graciela González, María Gabriela Lagorio. Sentada: Mailén Petri. Foto: Luiza Cavalcante.
En este sentido, la doctora en química Graciela González plantea situaciones posibles. “Una escuela rural o una comunidad agrícola que está en una zona donde se fumiga o se trabaja con estos pesticidas, podría tener este tipo de plantas de uso ornamental que darían una señal de alerta frente a una exposición accidental”. Y, enseguida agrega: “Los plaguicidas organofosforados son parientes químicos de algunos agentes de guerra química. Entonces, también tendrían, en algunos lugares con hipótesis de conflictos, esta posibilidad de alerta temprana”.
Justamente, la OPAQ, que en 2013 obtuvo el Premio Nobel de la Paz “por sus grandes esfuerzos para eliminar las armas químicas”, fue el organismo internacional que seleccionó y financió esta propuesta argentina entre numerosas iniciativas presentadas desde distintos laboratorios de todo el mundo.
Lo importante de estas metodologías es que no se necesita destruir la planta. Uno acerca el aparato de fibra óptica a la hoja y hace la medición en apenas 10 minutos.
Equipo móvil
Centinelas es como se las conoce en la literatura científica a este tipo de plantas espías de riesgos ambientales. Pero para poder comprender el mensaje encriptado en sus señalas es necesario contar con equipos específicos. “Para poder censar el daño contamos con un equipo de campo de fácil traslado, muy chiquito que en poco tiempo realiza la tarea”, describe Petri. Pequeño, portátil, y de un valor que ronda los 10 mil dólares -lo cual no es demasiado costoso para un equipo de laboratorio-, el instrumental permite mediciones en apenas diez minutos, según detallan.
“Lo importante de estas metodologías es que no se necesita destruir la planta. Uno acerca el aparato de fibra óptica a la hoja y el análisis que se hace de la fluorescencia emitida indica si hay alteraciones en la cadena fotosintética y, además, en qué paso ocurre”, subraya Lagorio, investigadora del CONICET.
La medición se lleva a cabo habitualmente junto a la planta, pero también existen alternativas para detectar las señales desde las alturas con un drone, o incluso desde distancias mayores. “La tendencia mundial es avanzar en el registro de la fluorescencia desde satélites para obtener información sobre la salud vegetal. De hecho, uno de nuestros investigadores Juan Manuel Romero, está actualmente en Alemania trabajando sobre instrumentos que se instalarán en un satélite que la Unión Europea lanzará el año próximo para la medición de fluorescencia de clorofila a distancia”, destaca la doctora en química Lagorio, profesora de la Facultad de Ciencias Exactas y Naturales de la UBA.
Luego de la alerta
Una vez que las plantas dan aviso de qué contaminantes están merodeando su medio ambiente, y que las científicas tomaron nota de la advertencia, queda por delante otro paso como describe González, investigadora del CONICET y profesora de Exactas UBA.
La medición se lleva a cabo habitualmente junto a la planta pero también existen alternativas para detectar las señales desde las alturas con satélites.
“Luego de este método rápido, muy sensible, certero, y no destructivo que indica que algo está mal en el ambiente, queda por conocer la naturaleza química del factor que está haciendo daño. Entonces, la idea es complementar este análisis fotoquímico de la señal de alerta con la determinación en laboratorio de biomarcadores específicos para dar identidad, por ejemplo, a organofosforados”, detalla González, directora adjunta del Departamento de Química Inorgánica, Analítica y Química Física, de Exactas UBA.
Es que los organofosforados, presentes en pesticidas, “inhiben la enzima acetilcolinesterasa, lo que puede provocar trastornos respiratorios, nerviosos, entre otros”, señala Diz, doctora en química. En este sentido, el estudio indica que la acumulación de estos compuestos “en los alimentos y el medio ambiente es una preocupación mundial, que requiere un control atento”.
En este camino, el equipo sigue trabajando para detectar con mayor selectividad las sustancias dañinas. “González y Diz han encabezado el desarrollo de las técnicas analíticas para la determinación específica de estos compuestos riesgosos, que próximamente saldrán publicadas”, destaca Lagorio, quien en agosto disertará en Australia en el Congreso de la Unión Internacional de Fotobiología sobre fluorescencia de la clorofila que es “hoy un tema de relevancia en el mundo científico”, concluye.
Todos los nombres
Las autoras del trabajo Chlorophyll fluorescence in sentinel plants for the surveillance of chemical risk son: Mailén Petri, Gabriela Cordon, Virginia Diz, Graciela González y M. Gabriela Lagorio. Ellas pertenecen a distintos centros de investigación, como el Departamento de Química Inorgánica, Analítica y Química Física, de la Facultad de Ciencias Exactas y Naturales de la Universidad de Buenos Aires (UBA); Área de Educación Agropecuaria y Ambiental, Facultad de Agronomía (UBA); CONICET; Instituto de Investigaciones Fisiológicas y Ecológicas vinculadas a la Agricultura (IFEVA, UBA – CONICET) e Instituto de Química Física de los Materiales, Medio Ambiente y Energía (INQUIMAE, UBA – CONICET).
