Repositorio
Institucional

Flexas, Jaume

What can we learn from the ecophysiology of plants inhabiting extreme environments? From 'sherplants' to 'shercrops'

OXFORD UNIV PRESS

JOURNAL OF EXPERIMENTAL BOTANY

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In the 19th century it was proposed that ecophysiology was best studied in regions with extreme climatic conditions. In the present perspective, we argue that perhaps this is more timely than ever. The main reason is the need to improve crops to be simultaneously more productive-due to the increased population-and more stress tolerant-due to climate change. Climate change induces plants to face not just harsh but also 'unexpected' (unpredictable) climatic conditions. In this sense, we hypothesize that 'sherplants', namely plants living in the extremes of plant life (e.g. hot deserts, Arctic and Antarctica, or high elevations) can provide cues on how to break the trade-off between productivity and stress tolerance, as they need to be produced quickly due to the very short growing period while being stress tolerant due to the harsh and unpredictable climate endured during most of the year. We present glimpses of results from three consecutive projects developed over the last 10 years, in which hundreds of species from different regions of the world have been studied. In particular, we propose a pathway for developing 'shercrops' learning from 'sherplants', debate whether some of the already studied species may have really broken the aforementioned trade-off, and present a number of interesting unforeseen discoveries made when studying plants from extreme climates. We review the findings of recent ecophysiological campaigns at remote sites at the limits of plant life and discuss their interest in the context of climate change.En el siglo XIX se propuso que la ecofisiología se estudiaba mejor en regiones con condiciones climáticas extremas. Desde la perspectiva actual, sostenemos que esta idea es más relevante que nunca. La razón principal es la necesidad de mejorar los cultivos para que sean simultáneamente más productivos —debido al aumento de la población— y más tolerantes al estrés —debido al cambio climático—. El cambio climático obliga a las plantas a afrontar condiciones climáticas no solo adversas, sino también impredecibles. En este sentido, planteamos la hipótesis de que las plantas adaptadas a condiciones extremas (como desiertos cálidos, el Ártico y la Antártida, o zonas de gran altitud) pueden ofrecer pistas sobre cómo superar la disyuntiva entre productividad y tolerancia al estrés, ya que deben producirse rápidamente debido a su corto período de crecimiento, a la vez que deben ser tolerantes al estrés debido al clima adverso e impredecible que se experimenta durante la mayor parte del año. Presentamos algunos resultados de tres proyectos consecutivos desarrollados durante los últimos 10 años, en los que se han estudiado cientos de especies de diferentes regiones del mundo. En concreto, proponemos una vía para el desarrollo de cultivos que aprenden de plantas adaptadas, debatimos si algunas de las especies ya estudiadas han superado realmente la disyuntiva mencionada y presentamos varios descubrimientos interesantes e imprevistos realizados al estudiar plantas de climas extremos. Revisamos los resultados de campañas ecofisiológicas recientes en lugares remotos, en los límites de la vida vegetal, y analizamos su relevancia en el contexto del cambio climático.

artículo de revisión

Climate change

ecophysiology

extreme environments

photosynthesis

sherplants

stress tolerance

trade-off

10.1093/jxb/eraf236

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WATER-USE EFFICIENCY

MESOPHYLL CONDUCTANCE

PHOTOSYNTHETIC CAPACITY

ACCELERATING RECOVERY

FOOD SECURITY

GROWTH FORM

GLOBAL FOOD

CELL-WALLS

CO2

C-3

WATER-USE EFFICIENCY

MESOPHYLL CONDUCTANCE

PHOTOSYNTHETIC CAPACITY

ACCELERATING RECOVERY

FOOD SECURITY

GROWTH FORM

GLOBAL FOOD

CELL-WALLS

CO2

C-3

Fitomejoramiento y protección vegetal

Ecología

Climatología

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hibrida

verde

restringido

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WOS:001542620300001

What can we learn from the ecophysiology of plants inhabiting extreme environments? From 'sherplants' to 'shercrops'

artículo de revisión

OXFORD UNIV PRESS

JOURNAL OF EXPERIMENTAL BOTANY

Plant Sciences

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0022-0957

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