Lo que saben las plantas

Aprovechando estos días de encierro, me he dedicado a leer algunos artículos y libros científicos sobre las plantas y su evolución.

Mi impresión es que la botánica - impulsada por avances en ciencias afines: genética, bioquímica y neuro botánica, con la asistencia de nuevos métodos de observación y recursos tecnológicos, como fotografía time-lapse, resonancia/CTI y Laser scanning - está alcanzando una etapa de renovación.

El punto de partida

La idea básica es simple, las plantas resuelven los mismos problemas de sobrevivencia - satisfacer sus necesidades de energía, agua, nutrientes, fertilización y reproducción - que los mamíferos, incluidos los seres humanos.

La diferencia radical es que son inmóviles, no pueden moverse o migrar - la migración de las plantas es otro tema - para resolver estos desafíos de supervivencia deben encontrar soluciones donde están, in situ.

Para eso han desarrollado una diversidad de medios para establecer su relación con el entorno, y realizar las adaptaciones necesarias para la supervivencia. Algunos de estos mecanismos son similares, ya que cumplen una función similar, a los sentidos en los seres humanos: visión, olfato, audición y tacto.

También exhiben elementos de memoria y comunicación que, hasta muy recientemente, eran completamente desconocidos o ignorados.

La 'visión' en las plantas

Podría parecer sorprendente, pero:

"Las plantas saben cuándo uno se acerca; saben si te paras en la proximidad; incluso saben si llevas una camisa azul o roja. Saben también si has pintado la casa o si has movido la maceta de un lado de la habitación a otro." Daniel Chamovitz, What the Plant Knows (2012).

Obviamente no se trata de visión de la misma manera que los seres humanos, las plantas no generan imágenes, ya que carecen de un sistema nervioso central o un cerebro coordinador. En ese sentido sería más exacto hablar de ‘percepción’, en lugar de visión.

Pero hay más de lo que parece.

Charles Darwin, en su ensayo ‘Los movimientos y hábitos de las plantas trepadoras’ (1880) describió como las plantas ‘crecen guiadas hacia la luz’ o el fenómeno de fototropismo. 

Lo que es menos conocido es que las plantas no solo responden a luz del día (blue light), sino también responden a estímulos con distintas tonalidades de rojo – luz del amanecer (rojo vibrante) y atardecer (far red).

Esta capacidad es utilizada en la floricultura para acelerar, o desacelerar, la floración de plantas de período corto (short day), como el crisantemo. En los invernaderos es común interrumpir la noche con un pulso de luz roja, este impulso estimula el proceso de floración de la planta. Al contrario, se puede prolongar el período de oscuridad retardando la floración.

Lo sorprendente es que los mecanismos para detectar este estímulo, y rango de colores, son comunes a las plantas y mamíferos - seres humanos incluidos. El origen de este fenómeno se encuentra al comienzo de la evolución de los seres vivos, cuando el reino vegetal y animal aún no se encontraban diferenciados.

Los organismos primitivos protegían el proceso de replicación de ADN suspendiéndolo durante el día, para evitar la radiación ultravioleta. Las células reanudaban su reproducción por la noche, de allí que reconocer la luz del amanecer y del ocaso era, en un sentido estricto, materia de vida o muerte.

Este mecanismo de sobrevivencia - improntado en el ADN - da origen a los ciclos circadianos que, en los seres humanos, regulan el sueño, niveles de energía, hambre y otras funciones vitales. El material genético específico es común a las plantas y mamíferos.

Esto refleja la naturaleza compleja de las plantas, pero también dice mucho sobre la condición del género humano. Siendo muy diferentes, tenemos más en común de lo que parece.

El ‘olfato’ en las plantas

Es sabido que las plantas pueden ‘oler’ gases, la prueba más simple es la maduración de una palta (avocado) poniéndola en una bolsa con plátanos. El plátano emana etileno, la palta detecta el gas y madura.

Otro caso interesante es el de la Cuscuta pentagona, conocida como ‘Dodder’. Esta planta parasitaria usa el olfato para descubrir su planta hospedante, como el tomate.

El tema me interesa porque he notado que la especie chilena, Cuscuta chilensis - conocida como ‘Cabellos de Ángel’ - suele establecerse en un arbusto esclerófilo nativo, Trevoa trinervis, el Tebo. Es menos frecuente encontrar cuscuta en otros arbustos o árboles igualmente abundantes, como el espino común o Acacia cavens.

Cuscuta en Tebo

La planta parasitaria parece distinguir una especie de otra, ¿cómo hace para identificar su hospedante? ¿Podría ser por olfato, igual como el Dodder localiza al tomate?

No lo sé, es una posibilidad que me intriga.

Lo que ‘oyen’ las plantas

Stefano Mancuso explica que: "Las plantas son extremadamente buenas para detectar tipos específicos de sonidos, por ejemplo, a 200 Hz o 300 Hz ... porque buscan el sonido del agua corriente".

La Rosa de Mar (Orpheum frutescens) ofrece un buen ejemplo de la habilidad de las plantas de captar vibraciones sonoras. La planta, de origen sudafricano, mantiene una relación simbiótica con una abeja silvestre, que aprendió a reducir la velocidad del batir de sus alas, a una frecuencia equivalente a Do Mayor, al acercarse a la flor.

Cuando la Rosa de Mar percibe esta frecuencia, abre sus estambres facilitando el acceso de la abeja, así la planta asegura que la polinización se realiza de manera exclusiva.

El ‘tacto’ en las plantas - memoria y comunicación

Las plantas ‘sienten’ cuando se les toca y pueden diferenciar entre frío y calor. También saben cuándo sus ramas se agitan con el viento y algunas responden rápidamente al contacto directo, como la Mimosa pudica.

La Venus atrapamoscas exhibe un comportamiento más complejo. La planta se cierra al sentir un insecto, eso es sabido. Lo que resulta sorprendente es que no se cierra al primer contacto, sino que espera un intervalo de 20 segundos hasta que detecta otro movimiento. Así la planta distingue entre un evento accidental, una gota de lluvia por ejemplo, de la actividad de un insecto. Si el movimiento es sostenido, entonces la Venus se cierra atrapando su presa.

La planta mantiene una ‘memoria’ del primer contacto y es capaz de esperar, por un período específico, por un segundo contacto. No se trata de un reflejo inmediato, sino de un actuar complejo, regular y predecible.

El mecanismo consiste en impulsos eléctricos que transmiten el estímulo a la totalidad de la planta, y que incluso pueden transmitirse a otras plantas conectadas.

Con subtítulos en castellano - ver 'settings'

La inteligencia de las plantas

Hablar de la inteligencia de las plantas es un tema delicado, muchos investigadores evitan el uso del término ‘conciousness’ en este contexto, el concepto ‘awareness’ es más aceptable.

En castellano también hay dos palabras: ‘conciencia’ tiene una connotación moral, ‘consciencia’ se refiere a la percepción de la realidad. La dificultad es que, en el uso común, los dos términos son utilizados indistintamente, sin diferenciar o como sinónimos. El colapso de estos dos conceptos - una falencia de rigor conceptual - crea dificultades de comprensión y puede dar lugar a debates estériles.

La botánica moderna no explora la capacidad de las plantas de ejercer un juicio ético, sino su habilidad demostrada de percibir el entorno contingente y adaptarse favoreciendo la supervivencia de la especie.

El caso del Pil Pil voqui

Para ilustrar la naturaleza compleja de esta ‘vida secreta de las plantas’ y del desafío científico que implica, me basta considerar los hábitos de una planta trepadora de los bosques del sur de Chile: Pil Pil voqui o Voquila trifoliata.

Foto Ramón Reyes

Esta trepadora exhibe un mimetismo avanzado – no solo imita la hoja de la planta sustentante, sino que es capaz de cambiar de manera sucesiva, así trepa otras diferentes.

Este comportamiento ha sido descrito por Ernesto Gianoli y Fernando Carrasco-Urra: Leaf Mimicry in a Climbing Plant Protects against Herbivory (2017).

Para mí lo verdaderamente importante de considerar es que hay dos momentos o acciones en el mimetismo del Pil Pil, la primera es la capacidad de percepción de su entorno, para determinar la forma de la hoja a imitar. ¿Como 've', o visualiza, el Pil Pil la forma en cuestión?

La segunda es su capacidad, una vez registrada la forma de la hoja a imitar, de redirigir su crecimiento y desarrollo, para adquirir otra forma determinada. ¿Como reorganiza sus procesos internos para generar otra forma?

Esta capacidad de ‘percibir’ y ‘mutar’, sucesivamente, es un hecho asombroso – que plantea interrogantes sobre el nivel de ‘awareness’ de las plantas y su capacidad de adaptación.

Para este tipo de preguntas la ciencia no tiene respuestas todavía.

Un salto cualitativo

Mientras la comunidad científica realiza su trabajo, creo que nos corresponde, a los meros mortales, asumir una nueva forma de entender el ‘reino vegetal’. O por lo menos a replantearnos algunos supuestos.

Pienso que la botánica se aproxima a un cambio de paradigma. Es decir, a una transformación en la manera como entendemos las plantas, hacia un nuevo sistema de ideas de lo que constituye lo aceptado - la verdad científica, filosófica y ética. Este salto cualitativo no ha ocurrido todavía, pero es inminente.

Por lo menos esa es mi expectativa. Mientras tanto seguiré leyendo e informándome, porque como dice Kew Gardens: ‘Botany has never been so beautiful’ - la botánica nunca ha sido más bella.