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Científicos descubren que las plantas tienen 'cerebros' que determinan cuándo deben germinar

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Las semillas también toman sus propias decisiones

PlayGround

09 Junio 2017 18:07

Las plantas se están revelando como organismos más complejos e inteligentes de lo que creíamos. No tienen capacidad para pensar, pero sí exhiben un tipo de conciencia anoética. Eso es lo que se deduce de investigaciones más o menos recientes que nos han dicho cosas como:

Que las plantas tienen “olfato”, entendido como la capacidad de detectar un químico en el aire, cuya información entonces es interpretada de una cierta manera.

Que se comunican entre ellas, y puede que no sólo a través de señales químicas. Hay científicos que lanzan la hipótesis de una comunicación vía ondas acústicas.

Que exhiben mecanismos sofisticados para sentir y prepararse de manera anticipada para condiciones de sequía, o para generar respuestas direccionales en busca del agua.

Que algunas especies, como la mimosa pudica o la pisum sativum, tienen capacidad para aprender por repetición o asociación, de una manera similar a los animales, y exhiben memoria a largo plazo.

Ahora, a todo eso se suma un estudio de investigadores de la Universidad de Birmingham que aseguran haber descubierto un grupo de células en semillas de Arabidopsis thaliana que actúan de manera similar a un muy rudimentario “cerebro”. Su función sería determinar cuándo debe germinar la planta.


Científicos de la Universidad de Birmingham han localizado un grupo de células en semillas que actúan de manera similar a un rudimentario "cerebro". Esas células actúan como un centro de toma de decisiones que determina cuándo debe germinar la planta


El citado grupo de células actuaría como un centro de toma de decisiones. Dentro de ese conjunto, los investigadores han localizado dos tipos de células que compiten entre sí. Unas promueven la germinación, y las otras la inactividad. Ambos grupos se guían, aunque de manera distinta, por las condiciones del entorno.

Esos dos equipos de células andan liados en una especie de pulso constante con el otro —los científicos aluden al juego de tirar de la cuerda como metáfora—, intercambiando hormonas de una manera que recuerda a lo que sucede en las células nerviosas del cerebro humano mientras decidimos, por ejemplo, si nos movemos o no, si nos levantamos del sofa para ir a la cocina o seguimos tumbados renunciando a esa cerveza que tanto nos apetece.

“Nuestro trabajo revela una separación crucial entre componentes dentro de un centro de toma de decisiones de la planta”, explica George Bassel, el investigador jefe del estudio. “En el cerebro humano, esa separación se cree que introduce un retardo temporal, suavizando señales ruidosas del entorno y aumentando la precisión con la que tomamos decisiones. La separación de estos componentes en el 'cerebro' de la semilla también parece ser un elemento central en la manera en que funciona”.


Los dos tipos de células detectadas en ese 'centro de toma de decisiones' andan liados en una especie de pulso constante con el otro, intercambiando hormonas de una manera que recuerda a lo que sucede en las neuronas del cerebro humano mientras decidimos si nos movemos o no



El proceso sería algo parecido a tener a dos personas con opiniones iniciales diferentes discutiendo sobre un mismo asunto (las condiciones del entorno). Cada uno analiza esas condiciones y lanza sus argumentos al otro (en forma de señales hormonales). El otro rebate con más argumentos resultantes de su propio análisis. La germinación solo se produce cuando las posturas de uno y otro se acercan lo suficiente.

El momento de germinar de una planta no es una cuestión baladí. Puede ser una ventaja brotar antes que las otras semillas con las que uno tendrá que competir por los nutrientes, pero una germinación demasiado temprana puede resultar en muerte por helada. De un modo similar, una germinación demasiado tardía puede dar lugar a complicaciones debido a condiciones climáticas adversas.

El duelo hormonal que se produce en el centro de decisión de la Arabidopsis thaliana trata, a su manera, de optimizar el análisis de esas variables del entorno, para dictar el mejor momento de asomar la cabeza.

“La separación de los elementos del circuito permite una paleta más amplia de respuestas ante estímulos del entorno. Es como la diferencia entre leer una misma crítica de una película cuatro veces, o leer cuatro críticas distintas de una película”, explica el doctor Iain Johnston, biomatemático implicado en el estudio. Juntos, esos dos grupos serían el Rotten Tomatoes de la germinación seminal. La planta brota cuando la nota media alcanza una determinada cifra, por así decirlo.


El equipo de la Universidad de Birmingham trató de modelar la manera en que esos dos grupos de células separadas trabaja para controlar cómo de sensitiva es la planta a las condiciones de su entorno


Reconstrucción en 3D de un embrión de planta, con los componentes implicados en la toma de decisiones marcados en color. Universidad de Birmingham


En el caso del estudio que nos ocupa, el equipo creó un modelo matemático de esa toma de decisiones. Es decir, trataron de modelar la manera en que esos dos grupos de células separadas trabaja para controlar el cómo de sensitiva es la planta a las condiciones de su entorno.

El modelo predijo que a mayores variaciones en las condiciones del entorno, mayor sería el número de semillas que germinaría. Las pruebas en laboratorio demostraron que así era.

Más allá de la sorpresa por el hallazgo de ese centro de toma de decisiones, el estudio puede tener claras aplicaciones prácticas. “Nuestro trabajo tiene importantes implicaciones a la hora de entender cómo crecen las cosechas y las malas hierbas”, explica Bassel. “Existe el potencial de aplicar este conocimiento a plantas comerciales para mejorar la germinación sincronizada, aumentando las cosechas y disminuyendo, de paso, el uso de herbicidas”.


[Vía Proceedings of the National Academy of Sciences, University of Birmingham]

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