Plantas heridas mandan alertas 'inalámbricas' a sus compañeras

Cuando arranca la segadora, puede que el césped entre en pánico. Y empiece a mandar mensajes a sus congéneres por el aire, para que se pongan a salvo. Un joven de 20 años llamado Connor Sweeney sí que ha podido demostrar que la hierba de la mostaza silvestre lo hace: es capaz de alertar a sus compañeras de finca ante una agresión.

Llamada científicamente Arabidopsis thaliana, es la planta más estudiada en laboratorio. "Un ejemplar herido advertirá a sus vecinos del peligro", dice Harsh Bais, profesor asociado de Botánica y Suelo en la Universidad de Delaware. "No grita, no manda un SMS, pero transmite el mensaje. Lo hace en forma de sustancias químicas que viajan por el aire, liberadas principalmente por las hojas". El resto de amigas se refuerza.

No es la primera vez que se tienen indicios de comunicación botánica, aunque este estudio es bastante singular. Este trabajo, en concreto, acaba de ser publicado tras dos años de investigación sistemática, en Frontiers in Plant Science. Ha salido de la colaboración de Bais con Sweeney, estudiante de instituto de 18 años (en 2015), apasionado con el tema.

Ante un ataque, al día siguiente las raíces de la planta intacta vecina se habían vuelto más robustas

Sweeney trabajó en el laboratorio de Bais después de sus clases, los fines de semana y durante las vacaciones de verano. Llegó a cultivar mil plantas de Arabidopsis para experimentos. Las semillas se colocaron en placas de Petri y tubos de ensayo que contenían agar-agar, un medio de cultivo gelatinoso. Cada lote de semillas germinó después de unos seis días.

Plantas usadas en laboratorio Kathy F. Atkinson | UD

Un día en el laboratorio, Sweeney colocó dos plantas a pocos centímetros de distancia en la misma placa de Petri. Hizo dos pequeños cortes en la hoja de una para simular el ataque de un insecto.

Lo que sucedió después, como dice Sweeney, fue "una sorpresa inesperada". Al día siguiente, las raíces de la planta intacta vecina se habían vuelto notablemente más largas y robustas, con más raíces laterales saliendo de la raíz primaria.

"Fue una locura. No lo creí al principio", dice Bais. "Habría esperado que la planta lesionada pusiera más recursos en sus raíces, pero no vimos eso". Bais le pidió a Sweeney que repitiera el experimento varias veces, dividiendo las plantas para descartar cualquier comunicación entre los sistemas radiculares.

Bais le ha dado el crédito a Sweeney por el descubrimiento, elogiando su arduo trabajo y su voluntad de aprender, además de sus otros estudios de secundaria.

Microbio amigo

Connor Sweeney en el laboratorio de la UD Kathy F. Atkinson | UD

En investigaciones anteriores, Bais había demostrado cómo las bacterias del suelo que viven entre las raíces pueden señalar los poros de las hojas, llamados estomas, para bloquear patógenos invasores.

"La razón por la que la planta no lesionada crea más raíces adquirir más nutrientes para fortalecer sus defensas", dice Bais. "Así que empezamos a buscar compuestos que desencadenan el crecimiento de las raíces".

La hierba segada huele a pánico

Sweeney midió la auxina, una hormona clave del crecimiento de la planta, y encontró más en plantas vecinas cuando una vecina se lesionaba. También confirmó que las plantas anejas a las heridas expresan un gen que corresponde a un transportador de malato (ALMT-1). Malato atrae a los microbios del suelo beneficiosos, incluyendo Bacillus subtilis, que Bais y sus colegas descubrieron hace varios años.

"La planta lesionada está enviando señales a través del aire, libera estas sustancias químicas no para ayudarse a sí misma, sino para alertar a sus vecinas", dice Bais.
¿Cuáles son esos compuestos? "No lo sabemos todavía", dice Bais, quien ya ha iniciado esta etapa de la investigación. "Pero si pasas por un campo de hierba después de haber sido segado o un campo de cultivo después de la cosecha, olerás estos compuestos".

Plantas que hablan y aprenden

Raíces de maíz van hacia el sonido UWA

Ya en los setenta del siglo XX, el botánico new age Lyall Watson dijo que las plantas tenían emociones. Hoy sabemos que son capaces de comunicarse a través de las raíces, bien en contacto las unas con las otras, bien a través de hongos del subsuelo.

Numerosos estudios de los años ochenta trataron de demostrar comunicaciones bioquímicas complejas a través del aire, pero la mayoría contaban con muestras poco significativas. Más evidencias hay de su capacidad para sintetizar sustancias que atraen animales depredadores de insectos atacantes.

Científicos de la Universidad de Nebraska llegaron incluso a hablar de memoria vegetal. Son capaces de almacenar alguna información básica que les sirve para prepararse, por ejemplo, para la sequía veraniega. Podrían, incluso, aprender, según la investigadora de la UWA Monica Gagliano.

Ella demostró, incluso, que hay plantas como el maíz que generan y perciben sonidos con sus raíces. Si se emiten chasquidos a una frecuencia de 220Hz, éstas tienden a crecer hacia la fuente sonora.

También se han comprobado cambios en el votaje eléctrico de los tejidos de las plantas. Los genes involucrados son análogos  a los receptores de iones de los animales. Son los que configuran el sistema nervioso, según Edward Farmer, de la Universidad de Lausana.