Conductancia hidráulica foliar y vulnerabilidad a la cavitación disminuyen con la altitud en Phacelia secunda J.F. Gmel. (Boraginaceae)

Resumen

Los ecosistemas de alta montaña se caracterizan por presentar temperaturas bajo cero durante gran parte del año. Estos episodios
de temperaturas bajo cero podrían inducir embolismo en las plantas que habitan estos ecosistemas ya que durante el congelamiento
se generan burbujas de aire, las que pueden expandirse durante el descongelamiento conduciendo a la cavitación. La probabilidad
de embolismo o cavitación en un conducto xilemático es inversamente proporcional a su diámetro. Sin embargo, la reducción del
diámetro de los vasos, por pequeña que sea, disminuye considerablemente la conductividad de éstos. La conductancia hidráulica de la
hoja (Kf) está definida como la proporción entre el flujo de agua a través de la hoja y la diferencia de potencial hídrico a través de esta.
Kf es un cuello de botella para la conductancia hidráulica de la planta completa y probablemente es también uno de los factores más
determinantes en el intercambio de gases. Dado que la intensidad y frecuencia de temperaturas congelantes cambia con la altitud, es
importante estudiar cómo influye la altitud de procedencia de las plantas en la estructura e hidráulica de la hoja y las consecuencias de
esto en las probabilidades de embolismo. En este trabajo aprovechamos la amplia distribución altitudinal de la hierba perenne Phacelia
secunda para evaluar cómo cambia la conductividad hidráulica de la hoja y la vulnerabilidad a la cavitación con la altitud. Postulamos
que en plantas de P. secunda provenientes de mayores altitudes, al estar expuestas a una mayor frecuencia de eventos congelantes,
tienen un menor diámetro de vasos y con ello una disminución en la Kf comparado con plantas provenientes de menor altitud. Para
evaluar esta hipótesis se determinó la conductancia hidráulica foliar (Kf) en plantas provenientes de diferentes altitudes (1.600, 2.800
y 3.600 m) en los Andes de Chile Central. Además, se realizaron cortes transversales de pecíolo y lámina para evaluar las variaciones
en el número, tamaño y frecuencia de los conductos xilemáticos, y se determinó el índice de vulnerabilidad a la cavitación. Se encontró
una correlación negativa entre la conductancia hidráulica de la hoja y la altitud. Lo anterior se relaciona con los menores diámetros de
vasos xilemáticos encontrados en las plantas de mayor altitud, lo que trae como consecuencia una menor vulnerabilidad a la cavitación
en dichas plantas. Lo anterior sugiere una ventaja adaptativa para estas plantas ya que a mayor elevación existe una mayor frecuencia
de heladas y en consecuencia mayores probabilidades de cavitación. Sin embargo, esto podría tener un efecto negativo en las tasas de
conductancia estomática y asimilación de carbono, disminuyendo el desempeño de estas plantas.