Quizás disfrutes resolviendo rompecabezas. ¿Has oído hablar de los rompecabezas vivientes? Imagine un rompecabezas en el que las piezas individuales no fueran estáticas sino que cambiaran continuamente. Por lo tanto, deberá ensamblarlo, al mismo tiempo que las piezas crecen y cambian de forma. Esto puede sonar extraño. Pero, en realidad, entre las curiosidades de las plantas, hay algunas células que tienen esta curiosa morfología que se asemeja a la forma de un rompecabezas (izquierda). Estas células se denominan células del pavimento y coexisten junto con los estomas en la epidermis de las hojas de muchas especies.
Comienzan su desarrollo como formas geométricas simples, como rectángulos o hexágonos, y con el tiempo adquieren su característica forma de rompecabezas, alternando con lóbulos (protuberancias) y muescas. Entonces, la hoja es exactamente como un rompecabezas cuyas piezas crecen y cambian de forma con el tiempo: ¡un rompecabezas vivo!
¿Cómo obtienen su forma? Esta es una pregunta muy intrigante que continúa desconcertando a los científicos de plantas. Por un lado, está la cuestión del patrón dentro de una celda, es decir, cómo una celda crea las asimetrías que luego se convertirán en un lóbulo y una hendidura. Además, la decisión de hacer lóbulos y hendiduras debe coordinarse con sus vecinos; de lo contrario, ¡todo el rompecabezas se derrumbará! Esto realmente sucede en algunas plantas mutantes cuyas células no logran desarrollar los lóbulos y las hendiduras correctas y, como consecuencia, sus hojas tienen algunos agujeros en el medio.
Más tarde, una vez que se han especificado estas regiones, se desarrollan los lóbulos y las hendiduras. Entonces, el otro lado de la pregunta sobre cómo obtienen sus formas es cómo estas regiones crecen de manera diferencial para crear lóbulos alternados con hendiduras. Elsner et al., 2012, estudiaron la adquisición de forma de estas células mediante el método de réplica. Esta técnica consiste en crear impresiones de la epidermis durante diferentes días, de forma que se sigan las mismas células a lo largo del tiempo. Es como si para saber cómo van cambiando de forma las piezas de nuestro hipotético puzzle, decidiéramos hacer fotografías en diferentes momentos. Curiosamente, descubrieron que la geometría peculiar de estas celdas podría deberse a que los diferentes segmentos de las futuras celdas del pavimento crecen de manera diferencial y porque aparecen en diferentes momentos. Entonces, sería como si los lados de cada una de las piezas de nuestro rompecabezas crecieran diferencialmente y también aparecieran en diferentes momentos. Cómo se regula esto sigue siendo un misterio.
Otro hecho que añade interés a nuestro rompecabezas viviente es que estas células adquieren su forma de rompecabezas de una manera muy estereotipada dentro de la hoja. En Arabidopsis thaliana y Nicotiana bentamiana, las células adquieren su forma primero en la punta de la hoja y, con el tiempo, las células en la base también muestran una forma de rompecabezas. Entonces, las piezas de nuestro rompecabezas van adquiriendo su forma primero en un extremo y, con el tiempo, hacia el otro extremo. Esta situación se asemeja a un famoso cuadro del pintor holandés MC Escher, llamado Metamorfosis (arriba), donde las piezas son más complejas hacia un extremo. Las preguntas enigmáticas en torno al desarrollo espacial de las células del pavimento son: ¿cómo se controla este patrón de morfogénesis celular desde la punta hasta la base? ¿Es similar en otras especies? ¿Es esto importante para la forma general de la hoja?
Otra pregunta desconcertante es para qué sirven. Quizás el patrón interdigitado ayuda a que las hojas sean más resistentes a la rotura. Quizás aumenten el área de contacto con los vecinos y las células puedan comunicarse más rápido. Estas posibilidades son, por supuesto, solo especulaciones.
Una observación muy interesante es que estas células tienen una forma de rompecabezas bastante diferente según la especie de planta. De hecho, las celdas de pavimento de varias plantas van desde piezas simples hasta piezas muy complejas, variando en el grado (o amplitud) de sus lóbulos, el espaciamiento (periodicidad) entre ellos, el alargamiento, etcétera (derecha). ¡Así como hay rompecabezas con diferentes grados de dificultad!
Aunque un rompecabezas cambiante suena muy divertido, por el momento es solo una idea. ¡Lo que tenemos son las celdas del pavimento, nuestros rompecabezas vivientes, cuya forma encierra preguntas muy interesantes para seguir desconcertándonos por un tiempo!
