Las plantas emiten señales que perciben otras plantas que, en respuesta a esa percepción, pueden cambiar su fisiología o su desarrollo. Así que, sí, las plantas se comunican, aunque no hablen. ¿Y para qué tienen que comunicarse unas con otras? La razón es que están fijadas al suelo, no pueden huir, aunque detecten un peligro o necesiten, por ejemplo, explorar otros recursos. La razón fundamental de esta comunicación es la ayuda o la competición entre las plantas.
Piensa en una planta cualquiera. Vive en un lugar del que no puede moverse y está rodeada de otras plantas que utilizan los mismos recursos: la luz del sol, los nutrientes del suelo y el agua. Y, además, las plantas también experimentan amenazas, fundamentalmente, de depredadores y patógenos. Así que es esencial para cualquiera de ellas tener toda la información posible sobre su entorno. Y no siempre, pero sí muchas veces, la adquisición de esa información involucra el intercambio de señales entre unas plantas y otras.
El tipo de señales más utilizadas por las plantas son señales químicas. Estas se intercambian fundamentalmente por el aire. Por ejemplo, si a una planta se le infiere una herida, la planta interpreta que está ante un riesgo —que puede ser un insecto o una vaca que se la quiere comer— y entonces se prepara para resistir lo mejor que pueda a ese daño potencial, sintetizando armas químicas. A la vez, libera en el aire una mezcla de compuestos orgánicos volátiles, volatile organic compounds o VOC en inglés. Ese olor a hierba recién segada que nos encanta es precisamente esa señal química que están lanzando las plantas y que advierten al resto de que hay posibles atacantes al acecho.
La planta que percibe esa señal de peligro reacciona igual que la que sufrió la herida original. Le han soplado que hay un peligro en ciernes y que más le vale irse preparando para ello, y lo hace.
Las señales químicas son variadísimas, porque las plantas son máquinas químicas; no tienen sistema nervioso, no se puede mover y en ellas la química es esencial. Tienen un metabolismo secundario muy diversificado y son capaces de producir decenas de miles de compuestos distintos que otros organismos no podemos sintetizar. Y muchos de ellos tienen precisamente esta función de comunicación.
Las señales químicas también pueden emitirse por las raíces. Cuando una planta percibe que el suelo se está secando o que hay más nutrientes disponibles, responde a este hecho y además emite señales que, percibidas por otras plantas, les permiten también responder en consecuencia. A través de las raíces algunas especies secretan toxinas específicas para dificultar el crecimiento de otra especie y eliminar competidoras. Otra función esencial de las señales subterráneas es la interacción con el microbioma. Las raíces están rodeadas de cantidades enormes de bacterias y de hongos, muchos mutualistas o beneficiosos, y las plantas también se apoyan en estos organismos para comunicarse entre ellas.
Sabemos que en un bosque las raíces de los árboles están colonizadas por hongos beneficiosos (micorrizas) que conectan unas raíces con otras. A través de esos hongos, las plantas pueden intercambiarse entre sí todo tipo de recursos, sobre todo nutrientes minerales, pero también hormonas y otros compuestos que actúan como señales. Y esa es también una forma de trasmitirse información entre ellas.
Un intercambio de información esencial tiene que ver con la competencia entre las plantas para la obtención de su recurso más valioso: la luz solar. Pero para las plantas la luz no solo es un recurso, sino también una señal. Analizando el espectro de la luz que le llega, la planta identifica en qué estación del año se encuentra, si es de día o de noche, o si es por la mañana o por la tarde. Y utilizan el análisis de la calidad de la luz que reciben para detectar si hay otras plantas que puedan estar compitiendo por ese recurso. Esto es así porque el espectro de la luz directa del sol no es igual que el espectro de la luz que ha pasado por un dosel vegetal próximo y la planta es capaz de distinguir a la perfección esos espectros diferentes.
Imagínate una pequeña planta creciendo en un sotobosque. Si percibe que está cubierta por un dosel vegetal —gracias a esta señal de luz que le llega modificada por el dosel— puede cambiar su programa de crecimiento, para desarrollar rápidamente un tallo muy largo, o desviar la dirección de crecimiento de una rama y poder alcanzar el recurso lumínico que la otra planta le está robando. El gráfico nombre de esta respuesta es “síndrome de huida de la sombra percibida”.
La percepción del ambiente lumínico es importantísima en agricultura. En los cultivos, las plantas están muy cerca unas de otras para optimizar el terreno. Si se ponen demasiado próximas, se hacen sombra unas a otras. Por eso, en la mejora genética y en las prácticas agrícolas es esencial entender que las plantas van a saber si tienen competidoras que potencialmente les pueden robar la luz.
Lo realmente apasionante es que hoy tenemos toneladas de información sobre los genes y los mecanismos que controlan todos estos procesos de comunicación, y cada vez sabemos más sobre cómo funcionan estas complejas redes moleculares que permiten a las plantas intercambiar información. O sea, comunicarse entre sí.
Carmen Fenoll es catedrática de Fisiología Vegetal de la Universidad de Castilla La Mancha donde dirige el Grupo de Biotecnología y Biología Molecular de Plantas.
Coordinación y redacción: Victoria Toro.
Pregunta enviada por Julio Prado.
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