Investigadores de la Universidad de Ámsterdam han descubierto que los cloroplastos de las células vegetales, los cuales llevan a cabo la fotosíntesis, pueden comportarse como líquidos o sólidos, dependiendo de la cantidad de luz a la que son expuestos.

Este descubrimiento ha sido posible gracias a la observación del comportamiento de los cloroplastos de la planta acuática Elodea densa bajo diferentes intensidades de luz. Los cloroplastos son los componentes verdes de las células vegetales que convierten la luz solar en energía química. En condiciones de baja luz, los cloroplastos se extienden para capturar la mayor cantidad de luz posible, mientras que en situaciones de luz intensa, los cloroplastos se mueven rápidamente para evitar su daño.

Lo que ha sorprendido a los científicos es que los cloroplastos se organizan colectivamente en una capa que tiene características similares a las de un vidrio en condiciones de baja luz. Esto significa que los cloroplastos están densamente empaquetados pero no están ordenados de manera precisa. Este estado vítreo es útil para asegurar que se recoja la mayor cantidad de luz posible, ya que los cloroplastos están perfectamente posicionados para la fotosíntesis.

Cuando los cloroplastos están expuestos a luz intensa, su estado vítreo se deshace y se vuelven fluidos, lo que les permite moverse rápidamente para evitar el daño. Los investigadores descubrieron que los cloroplastos están sintonizados para estar cerca de la transición entre un estado sólido y un estado líquido.

El profesor Nico Schramma, uno de los autores del estudio, explica que «estar cerca de una transición de vidrio permite que los cloroplastos cambien rápidamente a una fase similar a un líquido para un movimiento eficiente que evita la luz». Este hallazgo demuestra una sorprendente conexión entre este sistema biológico y el campo de la física de los vidrios.

Los investigadores descubrieron que incluso en el estado vítreo de baja luz, no todos los cloroplastos permanecen en reposo. De vez en cuando, un cloroplasto estalla de su posición y pasa varios otros antes de quedar atascado de nuevo. En algunos casos, este estallido de movimiento estimula una cadena de movimientos coordinados en cloroplastos cercanos.

Este hallazgo tiene implicaciones importantes para la comprensión de cómo las plantas perciben y responden a su entorno. Aunque los científicos han estado estudiando este movimiento intracelular durante décadas, todavía hay muchas preguntas abiertas sobre cómo los cloroplastos se organizan colectivamente.

Además, este descubrimiento podría ser útil para la investigación futura en la física de materia activa y viva. El estudio de los estados vítreos y fluidos en los cloroplastos de Elodea densa podría proporcionar una interesante plataforma de investigación para futuras investigaciones sobre materia densa activa y viva.

En resumen, los cloroplastos de las células vegetales pueden comportarse como líquidos o sólidos dependiendo de la cantidad de luz a la que son expuestos. Este hallazgo sorprendente tiene implicaciones importantes para la comprensión de cómo las plantas responden a su entorno y podría proporcionar una plataforma de investigación interesante para futuros estudios sobre materia activa y viva.

Imagen de portada: Nico Schramma (UvA), con DALL-E 2 (OpenAI)