Plantas y animales poseen mismo neurotransmisor que detecta el daño en el organismo.

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Neurocientíficos identifican que plantas y animales poseen el mismo neurotransmisor que detecta el daño en el organismo.

Un equipo de investigadores de Estados Unidos y Japón, liderado por Masatsugu Toyota, publicó un estudio en el que analizó el mecanismo mediante el cual las plantas detectan el daño en sus hojas y responden a él, un proceso que resultó ser sorprendentemente similar al del sistema nervioso animal.

¿Pero qué pasa en el caso de las plantas? Las plantas al igual que nosotros son seres vivos, por lo que tener herramientas que les permitan evitar el daño a su organismo también es de vital importancia, pero sabemos que las plantas no tienen un sistema nervioso y, por lo tanto, no son capaces de realizar este tipo de respuestas rápidas. Si cortamos la hoja de una planta, esta claramente no hace nada o, al menos, eso es lo que parece…

Un equipo de investigadores de Estados Unidos y Japón, liderado por Masatsugu Toyota, publicó un estudio en el que analizó el mecanismo mediante el cual las plantas detectan el daño en sus hojas y responden a él, un proceso que resultó ser sorprendentemente similar al del sistema nervioso animal.

 

Señales químicas y eléctricas

Aunque puede que no sea de conocimiento común, las plantas sí son capaces de detectar daño y de responder a él cuando son atacadas por depredadores, pero a través del uso de señales químicas.

Una sustancia que es conocida por señalizar estrés en las plantas es el ácido jasmónico, el cual se secreta hacia la savia y viaja a través de la vasculatura después de que la planta recibe daño en sus hojas.

La liberación de esta hormona vegetal o fitohormona posterior al daño en una hoja específica es capaz de producir respuestas en el resto de las hojas, entre las que se encuentran la acumulación de sustancias tóxicas, la producción de repelentes químicos contra depredadores o que les impiden digerir las hojas.

De todos modos, este sigue siendo un proceso lento, que puede tardar varias horas en transmitir la información necesaria, incluso a las hojas más cercanas.

 

Calcio y glutamato

Es aquí donde se comienza a observar las similitudes con el sistema nervioso animal: la entrada de calcio a las neuronas es capaz de transmitir información mediante el cambio de la carga eléctrica de la célula y además de inducir la liberación de sustancias químicas capaces de entregar información a otras neuronas, los neurotransmisores.

La técnica utilizada fue la de medición de calcio y glutamato, en la cual se genera una planta mutante que lleva en su ADN la información necesaria para producir una sustancia fluorescente al interior de sus células, que brilla cuando entra en contacto con calcio o glutamato, indicando además la cantidad de dichas sustancias, dependiendo de cuánto brilla.

 

Soluciones comunes para distintos organismos

El primer experimento consistió en observar qué pasaba con los niveles de calcio frente al daño en una hoja. Para comenzar, se le permitió a una oruga alimentarse de la planta, y se observó que en cosa de segundos los niveles de calcio en el sitio en que la oruga estaba comiendo aumentaban, y que este aumento de calcio viajaba hacia las demás hojas en los siguientes 1 a 2 minutos a través de la vasculatura de la planta. El mismo fenómeno se observó cuando la hoja era cortada con una tijera, indicando que la señal no provenía de la oruga.

Además, se observó que esta señal, al llegar a otra hoja, salía de la vasculatura e invadía a la hoja por completo, induciendo en esa hoja el aumento de los niveles de ácido jasmónico.

Luego los investigadores midieron los cambios en los niveles de glutamato, observando un patrón similar al del calcio, con un aumento local inicial, una propagación al resto de las hojas y una invasión de la hoja objetivo.

En resumen, los investigadores demostraron que una sustancia que se utiliza en la transmisión neural dentro de nuestros cerebros, el glutamato, tiene un rol en las hojas de las plantas como una señal de daño, y que gatilla una respuesta eléctrica rápida dependiente de calcio que se propaga a toda la planta en cuestión de minutos, produciendo que las demás hojas activen mecanismos de defensa.

Estudios como este nos ayudan a darnos cuenta de que las plantas son organismos mucho más dinámicos de lo que podemos imaginar a simple vista, y que a pesar de lo distintas a nosotros que puedan ser, en el fondo podemos tener más cosas en común de las que imaginamos.