Miércoles, 02 Noviembre 2011 07:59

Cómo hacen las plantas para "sentir"

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Imaginemos que caminamos por un bosque o sobre el pasto. ¿Saben los arbustos si alguien los roza? ¿Sabe el pasto si alguien lo pisa?, señala Elizabeth Haswell, profesora de biología de Washington University en St. Louis, Missouri, en Estados Unidos.

La planta mimosa dobla sus hojas en respuesta al tacto. Foto: Chris Hellier/SPL

Haswell y sus colegas en el Instituto de Tecnología de California investigan los mecanismos por los que las plantas responden a estímulos. "Es claro que las plantas responden a estímulos físicos, como la gravedad o el tacto, pero recién ahora estamos comenzando a comprender cómo lo hacen

La investigadora dijo a BBC Mundo que las plantas son sensibles al tacto, pero en formas diferentes.

"Unas pocas plantas son capaces de realizar movimientos rápidos, como la Venus atrapamoscas, Dionaea muscipula, planta carnívora que se cierra en respuesta al tacto leve de un insecto, o la planta mimosa que dobla sus hojas cuando es tocada. Estos son movimientos del orden de pocos segundos".

"Otras plantas responden mucho más despacio al tacto, cambiando sus hábitos de crecimiento, como los frijoles trepadores, o el caso de las raíces que evitan rocas en el suelo mientras crecen hacia abajo. En una respuesta aún más lenta, la mayoría de las plantas eventualmente serán más cortas y gruesas si se las toca repetidamente durante un período de días", dijo Haswell a BBC Mundo.

Representación del cambio en los poros en un canal mecanosensitivo cerrado y abierto en la bacteria E. coli. Imagen cortesía Washington University St. Louis

Canales mecanosensitivos

Desde la década de los 80 se sabe que las células de bacterias tienen lo que se denomina canales mecanosensitivos, poros diminutos en las membranas celulares que se abren y cierran.

La gran pregunta es si estos mismos mecanismos podrían explicar las respuestas al tacto en las plantas.

Ya se han descubierto los genes responsables de siete canales mecanosensitivos en la bacteria Escherichia coli y 10 en una planta, Arabidopsis thaliana.

Los canales mecanosensitivos son proteinas, dentro de la membrana, que permiten el pasaje de iones (átomos o moléculas con carga eléctrica) a través de esa membrana en respuesta a un estímulo mecánico, explicó Haswell.

"Los tipos de canales mecanosensitivos que estudiamos se abren cuando la membrana en la que residen se encuentra bajo presión creciente. La tension creciente en la membrana causa un reordenamiento de la proteina, que pasa de estar cerrada a estar abierta y permite así el pasaje de iones a través de la membrana".

"Los canales mecanosensitivos que estudiamos en bacterias se abren cuando la célula está bajo presión hiposmótica, es decir, el ambiente en su entorno está más diluido que el del interior de la célula bacteriana".

"Este tipo de estrés hace que la bacteria se llene de líquido y la membrana celular experimente un tensión cada vez mayor. Esto abre los canales, los iones pueden salir y como consecuencia de ello el ambiente externo ya no está más diluido que el interno. Sin los canales mecanosensitivos denominados MscS y MscL, las células no pueden sobrevivir y simplemente explotarían ante la tensión".

Punta del iceberg

Podría pensarse que las bacterias tienen poco que ver con el movimiento de la mimosa, pero Haswell cree que canales mecanosensitivos podrían explicar la respuesta de las plantas al tacto.

Los movimientos de las plantas son en cierta forma hidráulicos, ya que a donde van los iones el agua sigue a continuación.

La habilidad trepadora de algunas plantas, como la Ipomoea, es otro ejemplo de respuesta a estímulos físicos. Foto: Dr. Keith Wheeler/SPL

"En el caso de los movimientos rápidos, lo más probable es que ocurran por un cambio en el turgor, es decir, la presión que ejerce el agua en la célula contra la pared celular. En las hojas de mimosa, por ejemplo, las células en la base de las hojas pierden turgor y se desinflan, como el neumático de un auto, y eso es lo que genera el movimiento".

Haswell señala que aún no se sabe con certeza si los canales mecanosensitivos son responsables por las reacciones de la planta mimosa o la habilidad de las plantas trepadoras, "pero es ciertamente una teoría atractiva".

"Sabemos que las bacterias tienen que ver con la supervivencia al shock osmótico, pero creo que ésta es solamente la punta del iceberg y hay muchos otros pasajes celulares que usan este tipo de canales. Todos los procesos en que hay deformación de membranas son buenos candidatos".

Volviendo a la pregunta al comienzo de la nota, ¿sienten los arbustos si alguien los roza o siente el pasto si alguien lo pisa?

"Tal vez. Podemos decir que las plantas cambian sus patrones de crecimiento si son rozadas o pisadas repetidamente. Pero no usaría la palabra sentir, ya que implica la presencia de un cerebro y un sistema nervioso, que las plantas no tienen".

Alejandra Martins

Fuente: BBC Mundo

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