Madrid. Martes 29. Abril de 2025. Años. Un nuevo estudio ha sido publicado en Actas de la Academia Nacional de Ciencias, el cual ha resuelto un enigma que ha perdurado por siglos en la botánica: ¿cómo las plantas comunican internamente el estrés que experimentan?
Este descubrimiento es significativo porque, al comprender los sistemas de comunicación que utilizan las plantas, el equipo de investigación podría implementar estas señales para desarrollar variedades de plantas que no solo se comuniquen entre ellas, sino que también puedan interactuar con las personas. Esta capacidad podría permitir que estas plantas estén programadas para responder de manera más efectiva a factores estresantes específicos a los que puedan enfrentarse.
La clave de este hallazgo reside en un fenómeno de presión negativa que opera dentro de la vasculatura de las plantas. Este mecanismo es crucial para retener la humedad en los tallos, raíces y hojas, especialmente en situaciones de sequía. Cuando las plantas se enfrentan a diversas condiciones de estrés, como falta de agua o ataques de plagas, se produce un cambio en el equilibrio de presión interno. Este cambio resulta en el movimiento de fluidos dentro de la planta, lo que permite que se transporten señales químicas y mecánicas a lo largo de toda su estructura, ayudando a contrarrestar estos factores estresantes y restablecer el equilibrio necesario para su supervivencia.
“Estamos intentando construir un entendimiento fundamental para desentrañar cómo ocurre la comunicación en las plantas herbáceas”, comentó Vesna Bacheva, la primera autora del estudio, quien está vinculada a la investigación posdoctoral en Cropps, un programa innovador de Cornel. “Nuestro marco teórico proporciona una visión mecanicista que explica qué inicia las señales desde un punto a otro y detalla cómo se propagan tanto las señales mecánicas como las químicas”.
Abraham D. Stroock, uno de los colegas del equipo de investigación, destacó la importancia del estudio, afirmando que se trata de un avance significativo en un área que, sorprendentemente, no ha sido suficientemente explorada en términos de su mecánica real.
Durante más de cien años, la comunidad científica ha estado intrigada por la pregunta de cómo las plantas transmiten señales desde diferentes partes de su organismo para reaccionar ante factores estresantes. Algunas teorías proponían que esta comunicación se llevaba a cabo mediante hormonas o productos químicos, mientras que otras sugerían que se utilizaban señales mecánicas para este propósito.
Cambios de presión
Bacheva y su equipo han desarrollado un modelo predictivo y un marco único que ilustra cómo las señales mecánicas y químicas son transferidas a través de las plantas cuando están expuestas a factores estresantes que provocan alteraciones en la presión. La vasculatura de las plantas se configura como un sistema de tuberías de presión, que está compuesto por tejidos elásticos. Cuando una planta es herida, por ejemplo, cuando una oruga muerde una hoja, este tipo de intervención provoca un cambio en la presión que puede desencadenar respuestas relevantes y adaptativas.
Los investigadores sugieren que estos cambios en la presión pueden llevar a un flujo de agua considerable a través de la planta, lo que permite que los químicos involucrados en la reacción defensiva se transporten desde el sitio de la herida al resto del organismo vegetal. Se plantea la hipótesis de que estos productos químicos pueden iniciar la producción de ácidos tóxicos que ayudan a repeler a los insectos. Además, las alteraciones en la presión podrían abrir los canales situados en la vasculatura, lo que resultaría en la liberación de calcio u otros iones, llevando a respuestas que involucran la expresión de genes necesarios para la defensa.
“Nuestro objetivo es desarrollar plantas que puedan comunicarnos lo que están experimentando en tiempo real”, subrayó Bacheva. Esto incluye cultivar plantas que cambien de color por la pigmentación o que sean fluorescentes y se iluminen cuando necesiten agua. La meta final es establecer una comunicación bidireccional, lo que significaría que las plantas no solo indicarían que requieren agua, sino que también el agricultor podría comunicarles que es un día seco, optimizando así el uso del agua para la vegetación.”
