dimanche 8 avril 2018

127- El espíritu de las plantas -11- actividad eléctrica


EL ESPIRITU DE LAS PLANTAS – ACTIVIDAD ELECTRICA

Este artículo, publicado en Marzo 2016 en el periódico Suizo Le Temps (El Tiempo), es muy completo, con lo que no añadiré ningún comentario. https://www.letemps.ch/sciences/2016/03/16/plantes-animaux-autres




« ¿Son las plantas animales cómo los demás?

Memoria, dolor, visión, olfato…Los botánicos descubren en las plantas capacidades que se creían propias del mundo de los animales. Los debates son apasionados.

Lejos de los tópicos sobre la planta verde y pasiva, la bilogía vegetal no para de observar desde unos quince años sorprendentes facultades que se creían reservadas al mundo animal. Los vegetales tienen múltiples capacidades sensoriales que les permiten comunicar entre ellos y con los insectos, adaptarse a situaciones de crisis, memorizar, y a la gran sorpresa de los investigadores, sus actividades bioquímicas van ligadas a misteriosas actividades eléctricas.

En el departamento de bilogía molecular de la planta, en la Universidad de Lausanne, el equipo dirigido por Edward Farmer trabaja sobre uno de los últimos descubrimientos que maravilla el mundo de la investigación: la actividad eléctrica de las plantas.

Arabidopsis thaliana es un modelo frecuente en biología vegetal (Carla Davies, CSIRO)


Cuando estas están heridas por ejemplo, emiten señales eléctricas que van de un punto a otro. “Nos hemos preguntado si esas señales eléctricas generadas cuando se hiere a la planta pueden desencadenar mecanismos bioquímicos de defensa”, precisa Edward Farmer. Es que las proteínas de defensa no solo son producidas en las partes atacadas, sino también en las partes sanas.

¿Existe una neurobiología de las plantas?
Gracias al modelo de Arabidopsis thaliana, el equipo ha conseguido identificar los genes que desencadenan la señal eléctrica y confirmar el vínculo con la activación de las proteínas de defensa lejos de la herida. Los resultados publicados en 2013 en Nature han identificado tres genes GLR (Glutamate Receptor-Like), similares a los de los animales, implicados en este proceso electrofisiológico. “Lo que es sorprendente es que esos genes son muy similares a los genes de las sinapsis del cerebro humano, cuando une planta no tiene ninguna neurona. Es muy intrigante y estimulante” se entusiasma el profesor Farmer.

Cada célula biológica tiene un potencial electroquímico de membrana que actúa como una pequeña pila polarizada, pero la transmisión eléctrica de una célula vegetal a otra sobre una larga distancia sigue siendo un enigma. Con una media de 8 a 10 cm por minuto – “un poco la velocidad de una oruga en una hoja” – la señal eléctrica tiene una velocidad heterogénea y este “entre-dos es una auténtico rompe-cabeza para la investigación”, añade.

“Las plantas también tienen procesos de información, de memoria, de decisiones, de resolución de problemas.”

Las numerosas y desconcertantes similitudes entre la actividad eléctrica de las plantas y el sistema nervioso de los animales suscitan todavía debates, a veces acalorados, en la comunidad de los biólogos. Mucho antes de los trabajos de Edward Farmer, Stefano Mancuso de la Universidad de Florencia y Frantisek Baluska de la Universidad de Bonn, resaltaban en sus investigaciones la importancia de la actividad “sináptica” de las plantas. Hasta tal punto que en 2005, Mancuso emplea por primera vez la expresión “neurobiología” vegetal cuando fundo con Baluska el Laboratorio Internacional de Neurobiología de las Plantas.

Al igual que numerosos colegas, Farmer rechaza esta apelación ya que la planta no tiene neuronas, y que, según él, no es científico hacer tales comparaciones.

Cerebro difuso
Al revés Baluska apunta que “lo que es importante es que la mayoría de las moléculas responsables de la comunicación y de las actividades neuronales en el cerebro humano también son presentes en las plantas con funcionamientos muy similares. El proceso es muy cercano e implica en cierto modo que las plantas también tienen procesos de información, de memoria, de decisiones, de resolución de problemas”. ¿Cómo explicar este mecanismo cuando la planta no tiene cerebro?

“Las plantas son capaces de producir y emitir señales eléctricas en todas las células de su cuerpo. Desde este punto de vista, existe un tipo de cerebro difuso, cuando en los animales todo queda concentrado en un solo órgano”, añade Mancuso.

La vergonzosa guarda en memoria los estreses que ha soportado durante unos 40 días (littlemisspurps/Flickr)


Director de investigación al Instituto Nacional de Investigación Agronómica (INRA) en Francia, Bruno Moulia, él, relativiza, ya que “la trampa con las plantas es que realizan varias funciones – como el movimiento vascular, el muscular – con los mismos tejidos. La cuestión de la actividad sináptica de las plantas es confusa pero aún no se puede zanjar.”

Árboles sismógrafos
En Japón, investigadores observan desde mucho tiempo que los árboles tienen una actividad eléctrica anormal que se manifiesta 3 a 4 días antes de un seísmo y se intensifica cuando se acerca el día D. Pero el mecanismo todavía no permite localizar el epicentro ni prever la magnitud de un seísmo.

“La memoria o el aprendizaje de las plantas no se pueden comparar con los nuestros.”
Gracias a más de 700 receptores sensitivos catalogados en el mundo vegetal, las plantas analizan de manera permanente su entorno para medir la temperatura, la humedad, la luz, etc. No tienen ojos pero ven, no tienen nariz pero tienen olfato, no tienen orejas y sin embargo reaccionan a las ondas sonoras…

Numerosos estudios también han demostrado que después de un estrés (clima, torsión, etc.) las plantas son capaces de recordarlo y de adaptarse a su entorno. Esta memoria varia de unos días hasta unos 40 días para la vergonzosa (Mimosa pudica) por ejemplo que, según el equipo de Mancuso muestra también capacidades de aprendizaje.

La memoria de las plantas
En el laboratorio de Bruno Moulia en Clermont-Ferrand, se ha dmostrado que la planta es incluso capaz de realizar determinados “cálculos”. Pero Francis Hallé, botánico francés, avisa de que no se trata de una “memoria o de un aprendizaje comparable con los nuestros. Una planta que se riega pocas veces, por ejemplo, está acostumbrada a vivir sin agua, y lo recuerda. Sin embargo si se riega mucho, pues el día que se deja de regar, muere. Porque la planta también depende de lo que le ha ocurrido en épocas anteriores.”

Esta memoria es generalmente activada con la expresión de un gen hasta entonces inactivo. “Los genes pueden ser modificados químicamente por factores medioambientales, tales como el estrés, y esas modificaciones epigenéticas pueden en determinados casos, ser transmitidas a la generación siguiente. Esta sensibilidad del genoma es sorprendente y comenzamos justo a explorar el alcance del control epigenéticas del desarrollo de la planta”, explica Lincoln Taiz, Profesor emérito en la Universidad de California.

Si el ser humano tiene cerca de 25.000 genes, las plantas a menudo tienen muchos más, como el arroz que tiene más de 40.000. Mientras que el animal tiene la posibilidad de desplazarse, la planta ha finalmente encontrado sus respuestas en la riqueza y la variabilidad genética. “Una garantía de longevidad” asegura Francis Hallé para quien lo más importante esta seguramente todavía por descubrir.”


Para saber más sobre las capacidades de las plantas para “realizar cálculos matemáticos” http://culturagriculture.blogspot.com.es/2015/11/58-el-espiritu-de-las-plantas-3-calculo.html


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