Atravesada por el agua. La cámara de Scholander

Todos los días son días de aprender, o eso dicen. Esta semana me he enfrentado a una máquina nueva. Su instalación, su uso, su mantenimiento y sus posibles aplicaciones han pasado a engrosar la lista de las técnicas que los científicos (en continua renovación) estamos "obligados" a aprender, dejando atrás otras metodologías más obsoletas o de menor fiabilidad.

Me habían llegado anécdotas de gente que no ha tenido cuidado con las espitas de la presión, con las válvulas de la máquina y otros "botones" y que las raíces han salido disparadas hacia arriba, y viendo que la cámara está llena de argollas con cable de acero que hay que asegurar antes de hacer nada... no me tranquilizaba mucho, la verdad. Supongo que era el miedo a usarla mal la primera vez y fastidiar tanto el experimento como mi cara (lo segundo tendría mal solución).

Se trata de la Cámara de Scholander. Una herramienta muy aparatosa que entre otros usos, a mí me ha servido para medir la conductividad hidráulica de las raíces de mis tomates. Para entendernos, esto significa, la capacidad que tienen mis raíces de transportar agua. La mitad de estos tomates han estado creciendo en condiciones óptimas de riego, pero la otra mitad han estado sujetos a sequía. Cuando uno hace experimentos de sequía, medir la conductividad hidráulica de la raíz, además de otros parámetros fisiológicos (conductancia estomática, contenido hídrico relativo, clorofilas...), bioquímicos y moleculares (nivel de expresión de aquaporinas fundamentalmente) se convierte en algo indispensable.

Cámara de Scholander. Fuente: bioamara

                          

Hasta ahora, en otros ensayos llevados a cabo en crecimiento hidropónico, esta determinación era mucho más fácil. Las plantas crecen en bandejas con agua o solución nutritiva a la que directamente se le puede añadir un tratamiento (si fuera el caso). Al no tener sustrato (turba, vermiculita ni nada por  el estilo), "levantar el ensayo" es mucho más rápido. 

Plantas de alubia creciendo en cultivo hidropónico.
Fuente: bioamara 

En este tipo de crecimiento, la medida de conductividad hidráulica consiste en decapitar la planta en un momento dado, medir el volumen exudado del tallo y realizar unos cálculos teniendo en cuenta el tiempo de exudación, el peso de la raíz y la osmolaridad del exudado. 

Plantas decapitadas en primer plano exudando.
Fuente: bioamara

Con los ensayos en los que las plantas están en macetas con un sustrato, esta metodología no es posible y tenemos que usar la cámara de Scholander. Esta técnica fue desarrollada por Dixon a principios del siglo XX y luego modificada por Scholander. El principio se basa en la teoría tenso-coheso-transpiratoria, la cual explica el ascenso de agua de la raíz a la parte aérea. 

Se extrae la planta de la maceta con cuidado de no dañar la raíz y tras lavarla cuidadosamente, se corta a la altura del tallo y se coloca en la cámara de presión, donde hay un recipiente que contiene agua (u otra solución si se ha aplicado algún tratamiento en el experimento). Consiste en aplicar distintas presiones (0.1-1 MPa, por ejemplo) durante un tiempo determinado y medir el volumen del exudado. Esas presiones harán que el agua se transporte a través de la raíz y salga por el tallo. Así sabremos la capacidad que tiene nuestra raíz de transportar agua.

Azafata del "Un, dos, tres"

Al estilo del memorable programa del 1,2,3... han sido: 48 macetas, a 3 presiones cada una, más lavados, preparación incluida y cosecha de cada una.. hacen un total de dos días full time. Como de costumbre, hay que pagar la novatada de usar algo por primera vez y en este caso ha sido estar en la antesala de las cámaras de cultivo, un sitio sin ventilación, soportando 44 y 40 grados mientras trabajaba y enterarme cuando ya ha terminado todo, que la bala de aire se podía transportar a un lugar.... por ejemplo, con aire acondicionado.

En momentos de aburrimiento supremo, me ha dado tiempo de grabar un pequeño vídeo que os ilustre la salida de agua por la raíz. Bonito ¿verdad? Como una imagen vale más que toda la parrafada esta, aquí os dejo con él. Con cariño.

Más información:

http://jxb.oxfordjournals.org/content/52/359/1361.full.pdf+html

Dixon HH, Joly J.1894. On the ascent of sap. Annals of Botany8,468–470.

Scholander PF, Hammel HT, Hemmingsen EA, Bradstreet ED.1964. Hydrostatic pressure and osmotic potential in leaves of mangroves and some other plants. Proceedings of the National Academy of Sciences, USA52,119–125