Madrid. Martes 29. Abril de 2025. Años. Un nuevo estudio publicado en Actas de la Academia Nacional de Ciencias ha resuelto un enigma que ha desconcertado a los científicos durante siglos sobre cómo las plantas detectan y expresan internamente el estrés. Este descubrimiento marca un avance significativo en la comprensión de la comunicación vegetal, un aspecto que había estado poco investigado hasta ahora.
El equipo de investigadores detrás de este estudio se enfocó en el funcionamiento de los sistemas de comunicación en las plantas. Al entender cómo estas señales operan, el equipo está en vías de desarrollar un tipo de planta que pueda comunicarse, no solo entre sí, sino también con los seres humanos. Esta modificación genética permitiría que las plantas respondan de manera programada a factores estresantes específicos, facilitando la interacción entre humanos y vegetales.
La clave de este descubrimiento radica en la presión negativa que se encuentra dentro de los tejidos vasculares de las plantas. Este fenómeno es esencial para la retención de agua dentro de los tallos, raíces y hojas, especialmente en condiciones de sequía. Cuando una planta enfrenta situaciones de estrés, el equilibrio de presión se altera, lo que a su vez provoca un movimiento de fluidos que transportan tanto señales mecánicas como químicas a lo largo de la planta. Esto permite que la planta responda adecuadamente al estrés, buscando restaurar su equilibrio interno.
“Estamos tratando de construir conocimientos fundamentales que nos ayuden a entender la comunicación en las plantas herbáceas”, comentó Vesna Bacheva, la primera autora del estudio, quien está vinculada postdoctoralmente a Cropps, una investigación programable de Cornel. “Nuestro marco proporciona una perspectiva mecanicista sobre qué inicia el traslado de señales de un lugar a otro en la planta y explica cómo se propagan esas señales, tanto mecánicas como químicas”.
“Es un avance muy importante en un área que ha permanecido sorprendentemente poco explorada en términos de la mecánica real”, agregó Abraham D. Stroock, uno de los investigadores asociados al estudio.
Desde hace más de un siglo, los científicos han planteado interrogantes sobre la capacidad de las plantas para transferir señales de una parte a otra, lo que les permite generar respuestas a situaciones de estrés. Algunas teorías han sugerido que podrían utilizar hormonas o compuestos químicos para comunicarse, mientras que otros han argumentado que emplean señales mecánicas.
Cambios de presión
Bacheva y su equipo han desarrollado un modelo predictivo y un marco único que explica cómo se transfieren las señales mecánicas y químicas a través de las plantas en respuesta a los cambios de presión provocados por factores estresantes. Este sistema de tubería de presión que compone la vasculatura vegetal permite que los tejidos sean elásticos y se adapten a las circunstancias cambiantes.
Cuando una planta sufre daños, como cuando una oruga mastica una hoja, se produce un cambio en la presión del líquido interno, lo que puede desencadenar respuestas relevantes en toda la planta. Los investigadores sugieren que estos cambios en la presión podrían provocar un flujo masivo de agua que arrastre productos químicos desde la herida hacia el resto de la planta. Se hipotetiza que estos compuestos químicos podrían iniciar la producción de ácidos tóxicos que actúan como repelentes de insectos.
Además, los cambios de presión pueden provocar la apertura de canales alrededor de la vasculatura, facilitando la liberación de calcio y otros iones, lo cual desencadena efectos adicionales. El flujo de calcio, por ejemplo, podría inducir la expresión de genes que son parte de la respuesta defensiva de la planta.
“Queremos desarrollar plantas que nos informen sobre sus experiencias en tiempo real”, explicó Bacheva. Esto incluye la creación de plantas pigmentadas que cambian de color o de plantas fluorescentes que emiten luz cuando están deshidratadas. El objetivo final de esta investigación es alcanzar una comunicación bidireccional, lo que significaría que las plantas no solo pueden indicar que requieren agua, sino que también pueden recibir instrucciones del agricultor, como hacer más eficiente el uso del agua en días soleados y secos.
