Las plantas pueden distinguir cuando comienza y termina el contacto.

31 de mayo de 2023

Este artículo ha sido revisado de acuerdo con el proceso editorial y las políticas de Science X. Los editores han destacado los siguientes atributos mientras aseguran la credibilidad del contenido:

• verificado de hechos
• publicación revisada por pares
• fuente confiable
• corregido por pruebas

por la Universidad Estatal de Washington

Incluso sin nervios, las plantas pueden sentir cuando algo las toca y cuando las suelta, según un estudio liderado por la Universidad Estatal de Washington.

En una serie de experimentos, células individuales de plantas respondieron al toque de una varilla de vidrio muy fina enviando lentas ondas de señales de calcio a otras células de la planta, y cuando se liberó esa presión, enviaron ondas mucho más rápidas. Si bien los científicos han sabido que las plantas pueden responder al tacto, este estudio muestra que las células de las plantas envían diferentes señales cuando se inicia y se termina el toque.

"Es bastante sorprendente lo finamente sensibles que son las células de las plantas, que pueden discriminar cuando algo las está tocando. Sienten la presión, y cuando se libera, sienten la caída de la presión", dijo Michael Knoblauch, profesor de ciencias biológicas de la Universidad Estatal de Washington y autor principal del estudio en la revista Nature Plants. "Es sorprendente que las plantas puedan hacer esto de una manera muy diferente a los animales, sin células nerviosas y a un nivel realmente fino".

Knoblauch y sus colegas realizaron una serie de 84 experimentos en 12 plantas utilizando berro y tabaco que habían sido especialmente criados para incluir sensores de calcio, una tecnología relativamente nueva. Después de colocar piezas de estas plantas bajo un microscopio, aplicaron un ligero toque a células individuales de la planta con un micro-cantilever, esencialmente una varilla de vidrio diminuta del tamaño de un cabello humano. Observaron muchas respuestas complejas según la fuerza y la duración del toque, pero la diferencia entre el toque y su eliminación fue clara.

Dentro de los 30 segundos siguientes al toque aplicado a una célula, los investigadores observaron lentas ondas de iones de calcio, llamadas calcio citosólico, que se desplazaban desde esa célula a través de las células adyacentes de la planta, durando alrededor de tres a cinco minutos. Al eliminar el toque, se observó un conjunto casi instantáneo de ondas más rápidas que se disiparon en menos de un minuto.

Los autores creen que estas ondas son probablemente debido al cambio en la presión dentro de la célula. A diferencia de las células de los animales con membranas permeables, las células de las plantas también tienen paredes celulares fuertes que no pueden ser fácilmente violadas, por lo que solo un toque ligero aumentará temporalmente la presión en una célula de la planta.

Los investigadores probaron la teoría de la presión mecánicamente insertando una pequeña sonda de presión de vidrio capilar en una célula de la planta. El aumento y la disminución de la presión dentro de la célula resultaron en ondas de calcio similares provocadas por el inicio y el final de un toque.

"Los humanos y los animales sienten el tacto a través de las células sensoriales. El mecanismo en las plantas parece ser a través de este aumento o disminución de la presión interna de la célula", dijo Knoblauch. "Y no importa qué célula sea. Los humanos podemos necesitar células nerviosas, pero en las plantas, cualquier célula en la superficie puede hacer esto".

Investigaciones anteriores han demostrado que cuando una plaga como una oruga muerde una hoja de una planta, puede iniciar las respuestas defensivas de la planta, como la liberación de productos químicos que hacen que las hojas sean menos sabrosas o incluso tóxicas para la plaga. Un estudio anterior también reveló que cepillar una planta desencadena ondas de calcio que activan diferentes genes.

El estudio actual pudo diferenciar las ondas de calcio entre el toque y el soltar, pero cómo exactamente los genes de la planta responden a esas señales sigue siendo visto. Con nuevas tecnologías como los sensores de calcio utilizados en este estudio, los científicos pueden comenzar a desentrañar ese misterio, dijo Knoblauch.

"En estudios futuros, tenemos que desencadenar la señal de una manera diferente a la que se ha hecho antes para saber qué señal, si es el toque o el soltar, desencadena eventos aguas abajo", dijo.

Journal information: Nature Plants

Provided by Washington State University