Escalado universal del metabolismo respiratorio, el tamaño y el nitrógeno en las plantas

Área de la Ciencia:

• Fisiología vegetal Fisiología vegetal
• Escalado metabólico a escala.
• Ecología Ecología Ecología.

Sus antecedentes:

• El metabolismo animal escala con la masa corporal por una ley de 3/4 de potencia.
• También se pensó que el metabolismo de las plantas seguía esta regla de escala alométrica.
• Una escala similar en plantas y animales se atribuyó a las redes de transporte fractales.

Objetivo del estudio:

• Para investigar la escala de la tasa de respiración de toda la planta con la masa de la planta.
• Para determinar si el escalamiento metabólico de las plantas sigue las reglas alométricas animales establecidas.
• Examinar la relación entre la tasa de respiración y el contenido de nitrógeno vegetal.

Principales métodos:

• Análisis de datos de respiración de aproximadamente 500 plantas de laboratorio y cultivadas en el campo en 43 especies.
• Comparación de exponentes de escala para la velocidad de respiración frente a la masa total de la planta.
• Evaluación de la escala de la velocidad de respiración con el contenido total de nitrógeno en condiciones de crecimiento variables.

Principales resultados:

• La tasa de respiración de la planta entera escala isométricamente (exponente ≈ 1) con la masa total de la planta dentro de los experimentos, no universalmente.
• Existe una relación de escala isométrica consistente entre la tasa de respiración de toda la planta y el contenido total de nitrógeno en todos los datos.
• Esta escala isométrica es independiente de las condiciones de crecimiento (luz, nitrógeno, temperatura, CO2) y de las especies vegetales o grupos funcionales.

Conclusiones:

• Las plantas exhiben diferentes patrones de escala metabólica en comparación con los animales.
• El escalamiento de la respiración de toda la planta está impulsado principalmente por el contenido de nitrógeno, no por la masa total.
• Distintos mecanismos subyacentes gobiernan el escalamiento metabólico en plantas y animales.