La investigación, publicada en Nature: Communications Earth & Environment, muestra una relación entre la reflectancia espectral de las hojas —la proporción de luz reflejada respecto a la luz incidente en longitudes de onda visibles y del infrarrojo cercano— y la actividad de sus genes. El estudio, dirigido por Nathan Swenson del Centro de Investigación Ambiental de la University of Notre Dame (UNDERC) y financiado por NASA, propone una vía para evaluar el estrés arbóreo a escala genómica.
Los científicos midieron la reflectancia de cada hoja y preservaron las muestras para analizar la expresión génica. Trabajaron con arce azucarero y arce rojo en sitios de UNDERC en el norte de Wisconsin y la Península Superior de Michigan. El análisis se enfocó en genes relacionados con la respuesta al agua y la sequía, la fotosíntesis y las interacciones planta-plaga o planta-patógeno.
Para más de la mitad de los genes analizados el equipo encontró una fuerte correlación con longitudes de onda específicas, de modo que hojas que expresaban cierto gen tendían a presentar la misma firma espectral. Swenson señala que esto podría permitir predecir cientos o miles de genes ecológicamente importantes a partir de la reflectancia.
Para ampliar la escala, los autores remiten a un estudio de 2024 en PLOS Biology que combinó imágenes satelitales con IA para crear mapas de especies para la National Ecological Observatory Network. Superponiendo esos mapas con modelos de reflectancia y expresión génica, sería posible cartografiar la actividad génica en bosques enteros mediante aviones, satélites o incluso sensores en la ISS, con el objetivo de evaluar el estrés arbóreo y permitir intervenciones antes de que la situación sea crítica.
Palabras difíciles
- reflectancia — Proporción de luz reflejada respecto a la incidente
- espectral — Relativo a las longitudes de onda de luz
- expresión — Proceso por el que se usan genes para funciones
- genómico — Relacionado con el material genético y su estudiogenómica
- correlación — Relación estadística entre dos variables observadas
- firma — Patrón específico que identifica algo observable
- cartografiar — Crear mapas para mostrar la distribución espacial
- estrés arbóreo — Estado de daño o falta de salud en árboles
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Preguntas de discusión
- ¿Qué ventajas verías en poder detectar estrés arbóreo a partir de la reflectancia de las hojas? Da razones.
- ¿Qué dificultades técnicas o prácticas podrían surgir al cartografiar actividad génica con satélites o aviones?
- Si se detecta estrés arbóreo temprano en un bosque, ¿qué tipo de intervención pensarías que sería apropiada y por qué?
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