La Complejidad de las Plantas

La complejidad de las plantas: (1) las señales en las raíces. Las raíces sienten el ambiente, perciben el agua y nutrientes, y los buscan. Las raíces son la parte más variable de las plantas. La hidrología del suelo es la fuerza que impulsa los patrones de desarrollo de las raíces. Un estudio encontró fuertes vínculos entre las raíces y las condiciones del suelo y agua. En las tierras altas bien drenadas, las raíces llegan hasta el nivel de infiltración de agua de lluvia y nieve. En las tierras bajas anegadas, las raíces permanecen superficiales. La acción combinada de altas tasas de crecimiento y tiempos de sequías pueden enviar raíces a muchos metros bajo tierra hasta la zona saturada justo encima de la capa freática. Un estudio calculó que en árboles tropicales las raíces representan casi el 30% de la biomasa total de los árboles jóvenes. <<< >>> Se excavaron las raíces hasta 2 mm de diámetro de 6 especies. Los árboles tienen arquitecturas muy diferentes: algunas especies tienen una gran raíz que desciende debajo del tronco, y otras envían grandes raíces lateralmente debajo de la superficie del suelo. Los sistemas de raíces son tan diversos como las copas de los árboles, una diversidad que sugiere una explotación completa de los recursos subterráneos. Un 5% de los árboles excavados estaban conectados con los vecinos mediante injertos en las raíces gruesas. Se piensa que comparten recursos y quizás hay más conexiones en las raíces finas. <<< >>> Darwin comentó la hipótesis del “cerebro raíz” en el último párrafo de “La capacidad de movimiento en las plantas”. Se atrevió a plantear que la raíz volvía inteligentes a las plantas. Refiriéndose a la raíz primaria (radícula) escribió: “Es una exageración decir que la punta de la radícula … actúa como el cerebro de uno de los animales inferiores.” Las raíces es una parte integral del procesamiento de una planta. La raíz es un conjunto complejo que detecta una amplia gama de propiedades físicas: gravedad, humedad, luz, oxígeno y nutrientes. Hay una zona en la raíz denominada “de transición” que es eléctricamente activa y hay una hormona (auxina) que regula el crecimiento de las plantas. La auxina funciona similar al transporte de neurotransmisores en el cerebro de los animales. La zona de transición es un gran consumidor de oxígeno (análogo al cerebro). Podría ser la zona de control de la conducta de la raíz. El floema es eléctricamente activo y capaz de señalización eléctrica rápida y cubre desde el brote de hojas a la raíz. Las plantas producen sustancias químicas que en el cerebro de los animales actúan como hormonas y neurotransmisores (serotonina y melatonina). La evolución pudo llegar a moléculas similares para fines muy diferentes en plantas y animales. Sin embargo, se demostró que fármacos como el Prozac, Ritalin y metanfetaminas, que interrumpen los neurotransmisores en el cerebro, pueden hacer lo mismo en las plantas. <<< >>> Las raíces de las plantas responden a la humedad lo que permite optimizar la extensión de las raíces y maximizar la absorción de agua. La estructura de la red de raíces secundarias debe regularse optimizando la exploración del suelo. El proceso de produce en la punta de la raíz donde la expansión celular impulsa el crecimiento. Cuando el crecimiento de la raíz se ralentiza, la capacidad de responder a la humedad disminuye. El proceso activo de absorción de agua es necesario para determinar dónde está y responder en esa dirección. La planta parece identificar la dirección del agua solo cuando está tratando de extraerla. Cuando la expansión celular no está impulsando el crecimiento, esta capacidad se reduce y genera raíces en todas direcciones por igual. <<< >>> <<< >>> Cuando una oruga mastica una planta de tomate, las hojas producen compuestos nocivos que repelen al atacante y estimulan a las plantas vecinas para preparar sus propias defensas. Un estudio se propuso saber si estas señales químicas viajaban bajo tierra. Se expusieron plantas de tomate a un hongo patógeno y se monitoreó la respuesta de otras plantas conectadas solo mediante una red de micorrizas. La velocidad de respuesta hace suponer que la conexión es realizada por una señal eléctricas, porque las señales químicas no viajan a través del floema. <<< >>> Se descubrió que pueden enviar señales químicas e impulsos eléctricos a través de las redes de hongos. Durante siglos un solo hongo puede cubrir muchos kilómetros cuadradas y crear una red a lo largo de todo un bosque. A través de estos enlaces, los árboles pueden enviar señales sobre insectos, sequías y otros peligros mediante compuestos químicos e impulsos eléctricos a una velocidad de un centímetro por segundo. Esto podría ayudar a explicar cómo enjambres de plagas de insectos son capaces de identificar los árboles débiles. Es posible que orugas y escarabajos determinen la debilidad del árbol por la falta de señales tomando un bocado de sus hojas o corteza. El silencio de un árbol podría indicar que está separada de la red de hongos, tal vez porque ha perdido su capacidad de comunicarse, y por lo tanto es incapaz de prepararse para el ataque o llamar para pedir ayuda. <<< >>> Mediante monitoreo de las raíces se pudo medir cómo reaccionan a una frecuencia de 220 Hz. Se supone que pueden usarlo como forma de comunicación y sincronización de la actividad reproductiva. Se reportó que las raíces del maíz crecen hacia frecuencias específicas de vibraciones e incluso podrían emitir ondas de sonido. <<< >>>
La complejidad de las plantas: (2) el ciclo solar. Linneo observó que las flores en un sótano oscuro continuaban abriéndose y cerrándose (ciclo día-noche), y Darwin registró el movimiento durante la noche de hojas y tallos y lo llamó “el sueño”. Para medir el movimiento del sueño en árboles adultos de abedul, se usó la fotografía de una serie temporal de nubes de puntos mediante el escaneo láser. En Finlandia se hicieron exploraciones una por hora en 11 árboles y en Austria se trabajó con 77 árboles cada 10 minutos. Se utiliza el escaneo láser, en lugar de la fotografía, para evitar iluminar los árboles, lo que podría afectar el resultado. El escaneo laser (se evita la fotografía para no iluminar la planta) se realiza en noches tranquilas para evitar los efectos del viento, y en el equinoccio en ambos países para asegurar una longitud similar de la noche. Los resultados muestran que todo el árbol se inclina durante la noche (cambio de posición de hojas y ramas). Son movimientos pequeños (unos 10 cm en árboles de 5 metros de altura), pero resultan sistemáticos. Las hojas y las ramas caen poco a poco, con la posición más baja un par de horas antes del amanecer. Por la mañana, los árboles vuelven a su posición original dentro de unas pocas horas. No está claro si fueron “despertados” por el sol o por su propio ritmo interno. El efecto de caída es causado por la pérdida de la presión interna del agua dentro de las células de la planta, también llamada presión de turgencia. La presión de turgencia es influenciada por la fotosíntesis. Las ramas y tallos de las hojas son menos rígidas y más propensas a la caída por su propio peso. La fotosíntesis se detiene en la oscuridad y las ramas se inclinan. Durante el día, las ramas y hojas están en ángulo superior para atrapar más luz solar y reducir el sombreado sobre hojas inferiores. Pero esto es intensivo en energía y es inútil en la noche. <<< >>> La hierba Arabidopsis thaliana alarga el tallo antes del amanecer cuando los días son cortos (invierno). Este alargamiento en las plántulas jóvenes está controlado por proteínas PIF, cuya acumulación celular depende de la luz solar. La luz degrada la proteína PIF durante el día y se acumula dentro de la célula por la noche. De esta forma, antes del amanecer promueve el crecimiento del tallo de la planta. <<< >>> El Girasol (Helianthus annuus) utiliza una estrategia de inclinación alternada que resulta más evidente en campos muy densos. El patrón comienza temprano en el crecimiento, cuando una planta “pionera” se inclina unos 10° desde la vertical para escapar de la sombra de un vecino. Esto hace que las plantas a ambos lados del pionero se inclinen en la dirección opuesta para escapar de la sombra del pionero, y la alternancia cae en cascada hacia el exterior. Cada planta pionera crea una ola. Se encontró que los rendimientos en semillas fueron 25 a 50% más altos en las plantas inclinadas que en las plantas en posición vertical. Esto sugiere que la inclinación les permite hacer un mejor uso de la luz disponible. Este rasgo tiene una base genética ya que diferentes tipos de girasol tienen diferentes inclinaciones. <<< >>> Algunas plantas similares al Girasol muestran heliotropismo (seguimiento del movimiento del sol), una variante del fototropismo para la luz solar azul. El movimiento es realizado por células en un segmento flexible debajo de la flor (pulvinus). En estas células se bombean iones potasio dentro de los tejidos que cambian la presión de turgencia. El heliotropismo en el girasol solo se observa en los botones florales inmaduros (brote en crecimiento), permaneciendo quietas en la etapa madura de las flores. < << >>> >>> Las plantas usan la proteína fotorreceptora (fitocromo-B) para detectar la luz y luego regulan procesos como la germinación de semillas, el desarrollo de plántulas, el crecimiento longitudinal y la formación de flores. La proteína es activada por la banda del rojo cercano de la radiación solar y es inactivada por la luz roja lejana que es abundante en la sombra del dosel. <<< >>> Las hojas absorben la luz azul y roja, pero reflejan la luz infrarroja cercana. Al comparar la relación entre la luz roja y la infrarroja cercana, se cuantificó la vegetación que cubre el planeta. <<< >>> Siendo inmóviles, las plantas deben ajustar su arquitectura para enfrentar los desafíos ambientales (p.e., la sombra de un vecino). Un trabajo analizó a cultivos agrícolas (sorgo, tomate y tabaco) en diferentes condiciones (desde la sombra a radiación directa y sequía). Los resultados revelan 3 propiedades de crecimiento: separabilidad, auto-similitud y una función de densidad de ramas gaussianas. Separabilidad significa que el crecimiento en una dirección espacial es independiente del crecimiento en otras direcciones. Significa que el crecimiento es muy simple y modular, lo que puede dejar que las plantas sean más resistentes a los cambios en su entorno. La auto-similitud significa que todas las plantas tienen la misma forma subyacente, aunque algunas plantas pueden estirarse un poco más en una dirección. Las plantas no usan diferentes reglas estadísticas para crecer en sombra que para crecer en luz brillante. Además, los datos de densidad de ramas siguieron una distribución gaussiana que se trunca en el límite de la planta. Las mismas propiedades matemáticas se encontró en las neuronas cerebrales. La similitud entre los mandriles neuronales y los brotes de plantas es sorprendente, y parece que debe haber una razón subyacente. Probablemente, en ambos casos se necesita cubrir un territorio tan completamente como sea posible, pero de una manera muy escasa para que no interfieran entre sí. <<< >>> Las plantas producen 4 veces más clorofila que la necesaria para la fotosíntesis. Este es un mecanismo de supervivencia más que de eficiencia. El exceso de clorofila permite vivir a la sombra de otros y a la propia (las hojas de abajo). El exceso de clorofila puede llevar a absorber radiación por encima de un nivel de daño. Pero un “sistema de enfriamiento” es costoso y los cultivos rinden menos. Se justifica que una mutación en soja que produce 50% de clorofila pueda producir 30% más biomasa. La biomasa depende de la radiación solar, pero también de la eficiencia para generar azúcares y almidones. La “Revolución Verde” (años 1960) produjo variedades de trigo y arroz de tallo corto para poner la mitad de su producción fotosintética en las semillas y no en la planta. Las variedades más modernas de cultivos se crían para el rápido desarrollo, hojas grandes y dispuestas de manera óptima. <<< >>>
La complejidad de las plantas: (3) las señales químicas. Las plantas usan aromas para comunicarse, atraer insectos y otros organismos que propagan el polen y ayudan a las plantas a reproducirse, o pueden repeler a las plagas que comen plantas. Las plantas tienen receptores para moléculas solubles (sentido del sabor) que se encuentran en sus raíces, rodeados por suelo y agua. Este tipo de mensaje químico permite reconocer a parientes cercanos y comunicarse con vecinos no relacionados. Una planta promedio tiene un vocabulario de unos 3.000 compuestos químicos. Son usados para comunicación, defensa, reproducción, aprendizaje y memoria, etc. Un experimento uso filas de plantas sometidas a condiciones de sequía. En una hora el mensaje de sequía viajó por 5 filas de distancia, haciendo que cerraran sus estomas preparándose a la falta de agua. Las plantas cercanas que no estaban conectadas por las raíces no reaccionaron, lo que argumenta a favor que la comunicación es entre raíces. Las plantas bajo ataque emiten productos químicos volátiles que son interpretados como advertencias por los vecinos. <<< >>> En lugar de permitir que los compuestos olorosos fluyan hacia el aire, las plantas usan una molécula llamada proteína transportadora para ayudar a moverlos. Los compuestos orgánicos volátiles se convierten en gases a temperatura ambiente. Por ejemplo, las Petunias obtienen su olor dulce de una mezcla de benzaldehído (compuesto que da a las cerezas y almendras su aroma afrutado) y fenilpropanoides (utilizados en los perfumes). Pero los olores agradables tienen una solución de compromiso: si se acumulan dentro de la planta pueden dañar las células. Una investigación buscó los cambios genéticos mientras la planta se desarrollaba desde el brote (los niveles más bajos) hasta la apertura de flor (niveles más altos de compuestos volátiles). En esta etapa final los niveles de olor alcanzaron su máximo, y un gen llamado PhABCG1 entró en saturación. Se identificó entonces la proteína transportadora que se usa para lanzar esos compuestos fuera de la célula. <<< >>> <<< >>> La planta del tabaco recibe señales químicas volátiles de la artemisa y funciona como una advertencia para fabricar compuestos químicos preventivos que hacen sus hojas menos atractivas. Una planta de tabaco que está junto a una artemisa es menos depredada por los herbívoros. <<< >>> Una fruta madura libera una feromona de maduración (etileno), lo cual sincroniza a otros frutos vecinos que inician la maduración. Si un arce es atacado por insectos, libera una feromona que induce a los vecinos en la producción de químicos para combatir el ataque. Es probable que una rama advierta a otras del mismo árbol en un esfuerzo de supervivencia, pero los vecinos se benefician de la señal. <<< >>> La hierba Arabidopsis thaliana cuando se corta una hoja reacciona y envía una alerta a las plantas vecinas, entonces todas inician un refuerzo en sus defensas. En laboratorio se colocaron 2 plantas a pocos centímetros de distancia y se hicieron cortes en la hoja para simular el ataque de un insecto. Al día siguiente, las raíces de la planta ilesa habían crecido más largas y robustas quizás preparándose para adquirir más nutrientes y reforzar sus defensas. Se midió mayor actividad del gen de la auxina (una hormona del crecimiento) y un gen que trabaja en el transporte de malato. El malato atrae a los microbios beneficiosos del suelo (p.e., Bacillus subtilis). La planta herida había enviado señales por el aire, aunque no se saben que compuestos son y que persistencia tienen. <<< >>> Las plantas se protegen de algunas bacterias mediante el ácido rosmarínico. Este ácido imita una molécula que las bacterias usan para señalizarse entre sí como respuesta a los cambios en la densidad de población. Las bacterias usan el compuesto para inhibir el ataque a una planta hasta que la población de bacterias sea suficiente. La planta usa el ácido para engañar a las bacterias y hacerlas creer que su número es insuficiente aún. Una sustancia química defensiva de este tipo podría ser útil para controlar las infecciones hospitalarias causadas por bacterias. <<< >>> Los árboles de Cecropia albergan a las Hormigas Aztecas dentro de los troncos huecos donde se alimentan de carbohidratos. A cambio, las hormigas espantan a las hormigas cortadoras de hojas, desmiembran saltamontes y muerden pájaros carpinteros y monos. Si el follaje está dañado, el árbol genera una alarma química que alerta a las hormigas. Un estudio evaluó la “personalidad” de las hormigas en una escala desde osadía a timidez. Se simularon amenazas al árbol y las reacciones de las colonias variaron. Con el mismo estímulo, en algunos árboles las hormigas respondían y en otros no lo hacían. Se observó que las colonias agresivas eran siempre más agresivas, en cambio las dóciles siempre lo eran. Cuanto más agresiva es la colonia, menos daño se puede encontrar en las hojas de los árboles. No se pudo correlacionar la agresividad con rasgos de las colonias (tamaño o edad). Algunas explicaciones a esta variabilidad incluyen la genética, las condiciones ambientales, la disponibilidad de recursos o el estado del árbol. <<< >>> En la sabana africana las acacias (bayahondas) se defienden de las jirafas. Cuando empiezan a recoger en el follaje, las acacias bombean toxinas a las hojas con muy mal sabor, para disuadirlas. Ocurre en minutos, lo que para un árbol es una reacción instantánea. Las jirafas reciben el mensaje y siguen adelante con el próximo árbol. Pero no van a la siguiente acacia sino a una al menos a 100 metros de distancia. La razón es porque las acacias desprenden gas etileno como advertencia que señala la crisis a las acacias vecinas. Las jirafas aprendieron que cuando un árbol tiene mal sabor, los de alrededor también. La excepción ocurre cuando se levanta viento e impide esta comunicación. Las jirafas también lo aprendieron y caminan en dirección contra el viento. <<< >>> En los olmos y pinos cuando un insecto come una hoja, las señales eléctricas viajan de la zona dañada a las raíces, similar a señales de dolor. Se necesita al menos una hora para que las raíces reaccionen y generen defensas. Hacen fluir compuestos amargos en la hoja de embalaje para repeler al atacante. En tanto, el árbol identifica al atacante por su saliva y emite feromonas para atraer depredadores específicos del atacante. Los olmos y pinos atraen de esta forma a las avispas parásitas que ponen sus huevos en el interior de las orugas se alimentan de hojas. De esta forma reducen la camada de la próxima generación de insectos atacantes. Es como esperar por una venganza futura. <<< >>> Las plantas pueden ver, oír, oler y responder a las señales con la ayuda de cientos de proteínas en las membranas. Un estudio de 200 proteínas muestra la complejidad de las interacciones desconocidas. Se centró en las quinasas receptoras, una familia de proteínas responsables de detectar el ambiente. En las plantas, tienen un dominio extracelular que puede reconocer señales químicas (hormonas de crecimiento o proteínas de patógenos). Luego inician respuestas a estas señales en un dominio intracelular de la proteína. La planta modelo fue Arabidopsis thaliana que contiene más de 600 quinasas receptoras diferentes, 50 veces más que los humanos. Se usan para el crecimiento, desarrollo, inmunidad y respuesta al estrés. Se trabajó con más de 400 dominios extracelulares de las quinasas receptoras y realizando 40.000 pruebas de interacción. Las interacciones positivas muestran cómo esas quinasas receptoras interactúan entre sí, en un total de 567 interacciones de alta confianza. <<< >>> La hormona auxina realiza muchos trabajos en las plantas, ayuda a los girasoles a seguir la luz solar, hace crecer las raíces hacia abajo y madurar a las frutas. Cada célula de una planta puede producir y detectar auxinas. Las raíces expuestas a la auxina dejan de crecer, y en su lugar crecen hacia los lados al activar las células madre que salen de la raíz principal. Pero en altas concentraciones, la hormona puede actuar como un herbicida que destruye las plantas. <<< >>>
La complejidad de las plantas: (4) la detección de parentesco. Las plantas se comunican por las raíces o las hojas mediante compuestos químicos. Un estudio con la mala hierba Oruga de Mar (Cakile maritima) demostró como reconocen a sus parientes. Una planta en maceta con un solo individuo extendió las raíces tanto como pudo. Cuando se plantó una planta hermana en la misma maceta, ejercieron la moderación y las raíces compartieron mejor los recursos. Esta particularidad no fue respetada con otras plantas lo que indica que las raíces se basan en una señalización química subterránea para identificar a sus parientes. Algunos botánicos argumentaron que las plantas, como los animales, son capaces de la selección de parentesco (conducta altruista) que favorece la propagación de genes propios. <<< >>> La Artemisa (Artemisa vulgaris) es un arbusto de desierto que emite productos químicos para disuadir a los insectos. Cuando se juntan dos plantas, se desarrolla una defensa más fuerte si se trata de un clon que si es un vecino no relacionado. Además, durante unos meses posteriores los clones vecinos sufrieron menos daño de orugas, saltamontes y ciervos, comparados con los vecinos no relacionados. Esto puede tener consecuencias en la agricultura. Una podría ser la siembra de compañía, para posicionar diferentes cultivos para que se beneficien mutuamente al disuadir a las plagas, atraer polinizadores y mejorar la absorción de nutrientes. Por ejemplo, los árboles viejos no deberían ser retirados de los bosques, porque los jóvenes dependen de las asociaciones de micorrizas (simbiosis entre raíces y hongos) que son mantenidas por los árboles viejos. Además, debería cuidarse la fertilización y el riego debido a que estas prácticas pueden dañar o destruir las redes delicadas de micorrizas. <<< >>> Ciertos microbios acuden a las raíces de ciertas plantas sin importar el tipo de suelo. El microbioma de las raíces (bacterias y hongos) ayudan a mantener la salud y crecimiento. Un estudio con la hierba Arabidopsis thaliana muestra que atraen a Actinobacteria y Firmicutes, y repele a las Acidobacteria, Bacteroidetes y Verrucomicrobia. Se crearon plantas que carecían de la capacidad de producir combinaciones de 3 hormonas usadas en la defensa: ácido salicílico, ácido jasmónico y etileno. El ácido salicílico, una hormona vegetal utilizada para combatir las infecciones bacterianas en las hojas, es la que ayuda a seleccionar las bacterias que colonizan sus raíces. <<< >>>
La complejidad de las plantas: (5) la memoria. Las plantas no pueden huir del peligro y deben detectarlo y adaptarse. Sienten el entorno, y lo hacen en ausencia de un sistema neural. Se las arreglan para recordar sin el beneficio de las neuronas. La memoria puede ser definida como la grabación de un evento, el almacenaje y recuerdo en un momento posterior con el fin de hacer algo. Hay evidencia de que las plantas tienen una memoria a largo plazo. Si las plantas son capaces de comunicarse y pueden aprender; deberían ser capaces de almacenar y transmitir información. Los árboles son capaces de almacenar información (memoria activa). Por ejemplo, luego de una temporada de sequía recuerdan los efectos, y para la siguiente temporada implementan medidas para ser menos vulnerables. Algunas pueden recordar los efectos de la exposición a patógenos y producir químicos para protegerse en la próxima oportunidad. <<< >>> La Mimosa (Mimosa púdica) es famosa por cerrar sus valvas cuando se toca. Es una conducta defensiva que requiere energía y tiene mecanismos de ahorro por habituación. Cuando se deja caer una gota de agua la planta cierra sus hojas, pero después de algunas veces dejan de cerrarse. Pero seguirán haciéndolo cuando se trata de la mano humana. Incluso después de un mes fueron capaces de discriminar y entender si el estímulo era peligroso o no. Pero además las raíces también reaccionan al tacto liberando un cóctel de compuestos de azufre de muy mal olor. El lugar de emisión son pequeños sacos similares a pelos situados a lo largo de las raíces que colapsan después que el olor se libera. Las plantas de semillero cultivadas en condiciones estériles también producen el olor sulfúrico, lo que indica que es un producto de las propias raíces en vez de proceder de bacterias asociadas. Estas raíces parecen distinguir entre diferentes tipos de contacto. Mientras que un solo toque con un dedo siempre desencadena el hedor, las raíces no responden a objetos de vidrio o metal. No se sabe cómo las raíces distinguen esta diferencia. El olor no podría estar dirigido a depredadores, sino que podría actuar para defenderse de las raíces de otras plantas que invaden su territorio. <<< >>> El Haya (Fagus) es un árbol que produce al menos 30.000 frutos al año. Logra la madurez sexual a los 80-150 años, dependiendo de la cantidad de luz. Suponiendo que vive hasta los 400 años y genera frutos en 60 oportunidades, produce 1,8 millones de frutos secos. ¿Por qué produce frutos sólo 60 veces en 400 años? Los ciervos y cerdos salvajes se alimentan de frutos secos porque contienen hasta 50% de aceite y almidón, siendo la fuente más nutritiva. Pero el haya produce frutos cada 4 años como un mecanismo de controlar la cantidad de predadores en el bosque. Los árboles cooperan para producir frutos cada varios años de forma que los rebaños de ciervos no atacarán todos los años. Los agricultores humanos de hace miles de años ya daban cuenta de este fenómeno. En el caso de los cerdos salvajes hembras preparan sus cuerpos para una triple tasa de natalidad en esos años. Cuando llegan los frutos, los verracos engordan, y se le conoce como un año “mástil”. Los agricultores aprovechan y liberan a sus cerdos domésticos en los bosques. <<< >>> Después del final de la edad de hielo, las plantas salían de una hibernación. Las temperaturas máximas diurnas eran de 12 a 13 °C. En Japón se recrearon estas condiciones congelando plántulas de plátano a -60 °C, y plantándolas una vez descongeladas. El resultado es que crecieron más rápido, de forma que el tiempo de producción de un plátano pasó de 2 años en el trópico a 4 meses. Los plátanos resultantes son más dulces (contienen 25% más azúcar); la cáscara es comestible y contiene vitamina B6 y magnesio relacionados con la síntesis de serotonina. Es un alimento producido en forma orgánica; no GMO y se empezó a vender en los comercios. Se trata de rescatar una forma de crecimiento de 10.000 años atrás. <<< >>> Hoy se sabe que son varias las herencias que se transmiten de padres a hijos: los genes, algunos componentes del huevo, las hormonas, los simbiontes, las marcas epigenéticas (compuestos que se unen al ADN y activan y desactivar los genes), anticuerpos, los recursos ecológicos y lo aprendido por conocimiento. Al menos algunos de estos aspectos pueden conducir a la herencia estable en los fenotipos (herencia no genética). Algunas plantas dan lugar a una progenie más resistente a la misma tensión que sufrieron, en lo que es una memoria transgeneracional. Se basan en la epigenética: cambios en la actividad de los genes que no requieren modificaciones en el código del ADN. Por ejemplo, la transmisión de las marcas epigenéticas en las plantas puede dar cuenta de las diferencias en el tamaño del fruto, el tiempo de floración y muchos rasgos de la producción agrícola. <<< >>>
La complejidad de las plantas: (6) la toma de decisiones. Los animales cambian la estrategia de riesgo: son conservadores en época de abundancia y toman más riesgos durante la escasez. La planta de Guisantes (Pisum sativum) muestra una conducta similar. En un experimento se cultivaron plantas con raíces divididas entre dos macetas. En una de ellas se cambió la concentración de nutrientes, lo que afectó a la distribución de las raíces. Estas plantas, son reacias al riesgo y expandieron más las raíces en la maceta con provisión constante de nutrientes. Pero, la estrategia cambió cuando la provisión constante pasó a ser baja, de forma que se volvieron propensas al riesgo y aumentaron las raíces en la maceta con provisión variable. Esto hace suponer que usan una detección y evaluación de diferentes condiciones en las macetas, usando un procesamiento de la información y memoria. <<< >>> El arbusto Agracejo Europeo (Berberis vulgaris) se defiende de la mosca de la fruta. Este parásito inyecta sus huevos en las bayas que tienen 1 o 2 semillas. Si la larva sobrevive, puede echar a perder las 2 semillas del fruto. Pero, la planta posee la capacidad de abortar la primera semilla con lo que el parásito morirá, salvando así a la segunda semilla. Se revisaron 2.000 bayas de distintos lugares de Alemania. El 75% de las bayas con 2 semillas abortaron la semilla infestada. Pero solo el 5% de las bayas con una semilla lo hacían. Para algunos, esto es una memoria estructural (la segunda semilla), un razonamiento simple (integración de condiciones internas y externas), una conducta condicional (la acción de abortar), y la anticipación de riesgos futuros (la depredación de semillas). Por otro lado, el pariente americano del agracejo no tiene este mecanismo de defensa y la infección por la mosca alcanzaba una densidad diez veces superior. <<< >>> La hierba Arabidopsis thaliana tiene una respuesta especial (endoreduplicación) que, ante un daño en los tallos, produce que una célula duplique su ADN una y otra vez sin dividirse en dos células. Esto le da a la planta células más grandes con múltiples fábricas de energía para llevar a cabo una variedad de tareas. Así pudieron crecer más, producir glucosinolato (compuesto químico sulfuroso y amargo en la mostaza), producir más flores, tallos y semillas. <<<< >>>
La complejidad de las plantas: (7) ¿Tienen inteligencia? Las plantas parecen poseer los diversos elementos que conforman la inteligencia: detección, sensibilización, integración de la información, memoria a largo plazo y aprendizaje adaptativo. Pero no parece ser que esto suma una inteligencia. Quizás no es inteligencia, pero puede ser conciencia. Se sugirió que las plantas pueden sentir dolor, y podría ser una señal de un tipo de conciencia. Un animal es apartado por el gas etileno y las plantas producen etileno. Lo usan para regular la germinación de la semilla y la maduración del fruto, pero también lo liberan cuando están bajo stress por el ataque de depredadores y las plantas cercanas pueden sentirlo. El etileno en las plantas podría ser equivalente a un grito de dolor. Tales nociones son controvertidas y especulativas, por el momento. Se requiere un marco diferente para empezar a pensar en las nociones de inteligencia y la conciencia. ¿Cómo se ve el mundo desde el punto de vista de las plantas? Hay que desacoplarse del punto de vista de un animal. La inteligencia (humana, animal y vegetal) son diferentes subtipos del concepto más amplio. <<< >>> La inteligencia es la capacidad para resolver problemas. Darwin observó que la radícula (la punta de la raíz) actúa como el cerebro. La mayoría de las plantas tienen millones de raíces individuales formando una red compleja. Esta elección evolutiva le permite sobrevivir incluso después de perder más del 90% de su biomasa. Las plantas sobreviven a la eliminación masiva de partes del cuerpo ya que no tienen órganos individuales o funciones centralizadas, pudiendo tolerar la depredación sin perder funcionalidad. Internet nació de una forma similar. Una planta se parece más a una colonia que a un individuo. Otro punto es que las plantas viven una escala de tiempo diferente a los animales. La evidencia creciente es que las plantas son seres sensibles y deberían llevar a analizar “los derechos de las plantas”. La inteligencia es una propiedad de la vida para sobrevivir. En términos darwinianos es la capacidad de adaptación, pero la adaptación darwiniana requiere mucho tiempo (generaciones). La inteligencia se considera en el transcurso de una vida de un individuo. Darwin definió la inteligencia como una herramienta que se desarrolla a lo largo de la vida. <<< >>> Los seres humanos son culpables de graves provincianismos: por ejemplo, definir la inteligencia en términos de un sistema nervioso o considerar la velocidad en base a músculos que permite rapidez. Las plantas y animales se enfrentan a retos similares: encontrar recursos y compañeros, evitar depredadores, resistir patógenos y soportar el estrés abiótico. Darwin escribió: “Siempre me gustó exaltar las plantas en la escala de los seres organizados.” <<< >>>
La complejidad de las plantas: (8) Los derechos de las plantas. ¿Cuáles son los argumentos a favor de los derechos de las plantas? Las plantas no tienen neuronas ni cerebro, pero tienen receptores (son sintientes) y reaccionan a los estímulos (p.e., las plantas carnívoras). Pueden detectar la luz, temperatura, humedad, gravedad, campos magnéticos y diferentes compuestos químicos. Se comunican mediante moléculas químicas, señales eléctricas y vibraciones. Las plantas fueron casi excluidas de la etología por no tener cerebro y por tener una escala de tiempo lenta. Algunos plantean el debate por el uso de las palabras: las plantas tienen aprendizaje o habituación; tienen memoria o sensibilización; tienen intención o tropismo; toman decisiones o es respuesta adaptativa; es inteligencia vegetal o programación evolutiva. <<< >>> Los ecosistemas son asociaciones de microrganismos, plantas y animales, ¿por qué las plantas deberían estar libres de derechos, si algunos de sus partes los tienen y son casi indivisibles? ¿por qué las plantas no y sus simbiontes animales sí? Los ecosistemas cambian y evolucionan de acuerdo con la vida y la química. Parece muy posible que los ecosistemas evolucionen por “decisiones” que toman las plantas. Una teoría sobre la evolución de la biomasa sugiere que las plantas son activas y determinan la productividad y composición del ecosistema. Una “teoría unificada” en ecología, debe explicar cómo las adaptaciones entre las especies individuales resultan en los ecosistemas finales. Por ejemplo, los bosques evolucionaron en respuesta a perturbaciones naturales, sobre todo el fuego. Luego de una perturbación, los fijadores de nitrógeno “restablecen las condiciones” para la regeneración del bosque. El aporte del hombre (extinción de incendios y fragmentación de bosques) pueden restringir la distribución de los fijadores de nitrógeno y afectar la recuperación y la salud del bosque. Además, el cambio climático podría modificar la tasa de descomposición del carbono y nitrógeno en el suelo. Se reduciría la ventaja temprana de árboles fijadores de nitrógeno y podría afectar el presupuesto global de carbono si el rebrote de bosques se reduce por falta de árboles fijadores de nitrógeno. El siguiente paso será reconocer los derechos de los ecosistemas, que es lo mismo que los derechos de la naturaleza. <<< >>> La Constitución de Suiza insta a respetar la dignidad de los seres vivos, y se menciona específicamente a las plantas. El espíritu de la declaración indica que es “moralmente inaceptable causar daño arbitrario a las plantas”, poniendo como ejemplo “la decapitación de las flores silvestres sin un motivo racional”. Algunos encuentran que afectará a la investigación en biotecnología vegetal, ya que las solicitudes deberían indicar como se considera la “dignidad” de las plantas. También podría motivar a los activistas extremos, convirtiendo la defensa de las plantas en una nueva frontera. Otros indican que no hay demostración científica de que las plantas sientan dolor. Aunque no puede descartarse, habiendo pruebas circunstanciales, pero no una cadena completa de pruebas. <<< >>>

Recent Posts

toda la bibliografía es gratuita

Todo el material de este sitio es gratuito. Visite las diferentes solapas para cada tipo de material.
Ver la sección de VIDEOS DOCUMENTALES en “La cultura de las aves”.
Los libros en formato PDF puede ser solicitado a ares.roberto@gmail.com. Libros: “Aves, vida y conducta”, “Birds of the pampas” y “Vida en evolución”.
Para la versión en papel contáctese con info@vmeditores.com.ar.
home 1_resize