Durante mucho tiempo se ha atribuido una amplia gama de habilidades a los animales (dentro de los organismos pluricelulares del mundo vivo) solo a los animales: la capacidad de moverse, de estimular un órgano de manera repetitiva y muy rápida, de comunicarse entre sí o de actuar en una red. . En la práctica, estas habilidades son fácilmente perceptibles en los animales por los humanos, ya que la naturaleza de las señales o la escala de tiempo en la que ocurren generalmente se adaptan bien a la identificación directa por los propios sentidos. Además, solíamos atribuir estas capacidades únicamente a organismos dotados de lo que los humanos llamamos “Inteligencia”, por muy primitiva que sea, acompañada a nivel fisiológico por la presencia de un sistema nervioso más o menos complejo. De hecho, parecía que estas facultades eran tan complejas en su implementación que no podíamos imaginar organismos privados de esta llamada "Inteligencia" que pudieran llevar a cabo logros tan diversos. Y, sin embargo, Stefano Mancuso, un investigador en botánica que trabaja en el Laboratorio Internacional de Neurobiología Vegetal (Firenze, Italy), nos invita en un video a cambiar nuestra mirada sobre las plantas, estas criaturas sin cerebro que pueden no estar completamente privadas de inteligencia: Stefano Mancuso, Las raíces de la inteligencia vegetal (en TED).

La comunicación en el reino vegetal es un tema relativamente nuevo y se ha pasado por alto durante mucho tiempo por las razones mencionadas anteriormente. Sin embargo, esta perspectiva está cambiando actualmente y estudios recientes han demostrado una riqueza insospechada. Parece que la comunicación entre plantas es muy diversa y puede implicar una gran variedad de estrategias adquiridas durante la evolución. Puede lograrse mediante sistemas que involucran mecanorreceptores que pueden detectar estímulos relacionados con los movimientos, o mediante captores fotosensibles altamente sofisticados que pueden detectar longitudes de onda reflejadas por plantas vecinas. Muchos otros ejemplos incluyen vías de comunicación química que implican compuestos orgánicos volátiles. Por ejemplo, una especie silvestre de tabaco (Nicotiana attenuata, desierto de Utah) atacada por herbívoros (orugas, chinches o escarabajos) sintetiza diversas moléculas volátiles (incluido el ácido jasmónico) que atraen a sus depredadores, reduciendo así los ataques herbívoros posteriores hasta en un 90 % (1) y (2). Otro caso interesante es el de la acacia (Acacia erioloba, Sudáfrica), que puede sintetizar etileno, una molécula altamente volátil, en caso de ataque de herbívoros (jirafas, antílopes) para evitar que sus vecinos pasten. Posteriormente, estos árboles cercanos sintetizan taninos en sus hojas, haciéndolas amargas e indigeribles para repeler a otros herbívoros (3).

Stefano Mancuso y su equipo han publicado un estudio en 2012 en el que intentaron identificar otras vías de comunicación entre plantas de dos especies diferentes: la planta de hinojo de Florencia (Foeniculum vulgare) y la guindilla (Capsicum anuum). Teniendo en cuenta que los medios de comunicación químicos, mecánicos o luminosos ya eran bien conocidos, se propusieron explorar si podrían estar involucrados otros mecanismos. Para ello, decidieron bloquear experimentalmente todos los medios de comunicación citados anteriormente con el fin de evaluar si aún se podía mantener una interacción entre plantas. Se probaron específicamente dos hipótesis: primero, ¿la vecindad de una planta influye en la tasa de germinación de las semillas cuando las comunicaciones químicas y/o lumínicas son imposibles? Y segundo, ¿la tasa de germinación o de germinación de las semillas depende de la identidad de la planta vecina?

Para probar estas hipótesis, los autores desarrollaron experimentos con diferentes tipos de interacciones entre una maceta de hinojo en el centro y varias plantas de chile o hinojo colocadas a su alrededor (semillas en placas de Petri o plántulas en maceta). El hinojo ha sido de interés aquí por su conocida capacidad para secretar compuestos volátiles que inhiben el crecimiento de las plantas vecinas para preservar los recursos naturales. Usando un cilindro transparente u opaco colocado (o no) alrededor de la planta de hinojo, los investigadores decidieron probar las vías de comunicación química y luminosa con plantas dispuestas alrededor (chile o hinojo). A continuación, la unidad experimental se colocó al vacío para aislar cada unidad experimental de las demás. Se probaron diferentes tratamientos: primero, se retiró el cilindro alrededor del hinojo, para permitir que ocurrieran las vías de comunicación química o de luz, luego se reemplazó el cilindro para bloquear los compuestos volátiles y permitir la posibilidad de comunicación de luz, y finalmente se cubrió el cilindro. en plástico negro para enmascarar el hinojo a otras plantas. Los controles correspondieron a ninguna planta en la caja cilíndrica central (transparente o recubierta de plástico negro).

¡Y los resultados fueron bastante intrigantes! Los autores demostraron que las semillas de chile germinaron más rápido cuando una planta de hinojo estaba en la caja cilíndrica en comparación con el control (sin planta en el cilindro). Más sorprendente aún, la germinación de las semillas de chile fue incluso más rápida cuando la planta de hinojo estaba en el cilindro que cuando se retiró el cilindro, lo que permitió todas las fuentes de señales de comunicación. Se puede concluir que en presencia del hinojo se acelera la germinación de semillas lo que corresponde a un comportamiento típico de competencia. Entonces se puede proponer un modelo con dos señales opuestas: un efecto negativo de la luz o la señal química sobre la germinación cuando el hinojo se separa de las semillas de chile por un cilindro, y una señal aún desconocida que tiene un efecto positivo sobre la tasa de germinación.

¿Cuál es la naturaleza de esta señal desconocida? Los científicos sugieren dos posibilidades. El primero implicaría interferencias débiles entre campos magnéticos inducidos por las propias plantas. Varios estudios(5) han demostrado que las plantas pueden sentir el campo geomagnético de la Tierra. Entonces, ¿por qué no podrían sentir los campos que generan localmente a su alrededor? La segunda posibilidad consistiría en una comunicación “basada en el sonido”. Aún se desconocen los mecanismos que emiten y reciben vibraciones, pero este estudio destaca una nueva forma putativa de comunicación. Esto permitiría a las semillas de chile “sentir” la presencia del hinojo competitivo, y como consecuencia aumentar su tasa de germinación y crecimiento.

¡Te hemos dicho que susurres bonitas palabras de amor y le des serenata a tus plantas de maceta para que crezcan más rápido!

Referencias
(1) Cortereso AM. & Thibout E. 2004. 'Insectos jardineros de plantas.'. La investigacion No. 380 : 54.
(2) Beck C. 2001. 'Señal química moviliza unidades de reserva'. Investigación de Max Planck 4: 62, 63.
(3) Attenborough D. 1995. La vida privada de las plantas: una historia natural del comportamiento de las plantas. Londres, BBC Books. 320 págs.
(4) Gagliano M., Renton M., Duvdevani N., Timmins M. y Mancuso S. 2012. 'Fuera de la vista pero no fuera de la mente: medios alternativos de comunicación en las plantas'. PLoS ONE 7(5): e37382. hacer:10.1371 / journal.pone.0037382
(5) Ahmad M., Galland P., Ritz T., Wiltschko R. y Wiltschko W. 2007. 'La intensidad magnética afecta las respuestas dependientes del criptocromo en Arabidopsis thaliana'. Plantación 225: 614-624. IDPM:16955271