Affichage des articles dont le libellé est ES- fisiología vegetal. Afficher tous les articles
Affichage des articles dont le libellé est ES- fisiología vegetal. Afficher tous les articles

vendredi 2 novembre 2018

140- El espíritu de las plantas -14- Bajo influencia

EL ESPÍRITU DE LAS PLANTAS – BAJO INFLUENCIA


El asunto de hoy casi es fuera de tema, pero me parece interesante clasificarlo en esta serie.
Es que ocurre a veces que plantas no tengan un comportamiento normal, ni siquiera coherente, porque pueden haber sido puestas bajo influencia, pueden mostrar comportamientos contra su naturaleza, y aparece que no lo pueden evitar, que “actúan contra su voluntad”.


Un artículo recientemente publicado en el periódico digital The Conversation en su versión francesa, y redactado por Véronique Brault, directora de investigación en virología en el INRA (Instituto Nacional francés de Investigación Agronómica) , con la participación de Simon Bourdin, estudiante en master “comunicación científica” en la universidad de Estrasburgo, nos explica como determinados virus, para asegurar su propagación, son capaces de interferir en el comportamiento de sus huéspedes, y en el caso que nos preocupa, de las plantas que los albergan.



“Estos virus que manipulan las plantas
12 de Octubre de 2018



Ratones que ya no temen a los gatos, crustáceos que se dejan flotar en la superficie del agua en vez de quedar escondidos por debajo de la piedras, hormigas que se disfrazan de bayas para que las aves las devoren, humanos que emiten olores que atraen a los mosquitos… estos comportamientos inesperados, que a veces parecen un suicidio, parecen casi de fantasía.

Sin embargo son presentes en la naturaleza, y todos tienen un punto en común: son el resultado de infecciones parasitarias. Es que numerosos parásitos llamados “manipuladores” son capaces de alterar el comportamiento e incluso la fisionomía de su huésped para hacer más fácil su supervivencia y su propagación.

Las plantas no son diferentes. Los virus que las contaminan se muestran a menudo muy ingeniosos para compensar su inmovilidad, usando para esto organismos intermediarios móviles denominados vectores.

La unidad de virología del INRA de Colmar ha recientemente podido poner de evidencia un caso de manipulación de la planta Camelina sativa por el virus TuYV (Turnip Yellows Virus). Este virus tiene la particularidad de ser transportado de planta en planta únicamente por un vector aéreo, el pulgón. En consecuencia, el virus se propaga de modo más efectivo si los pulgones están atraídos hacia las plantas infectadas antes de que las mismas mueran de la infección. 



Hacer que la planta sea más sabrosa
Los investigadores han demostrado que el TuYV provoca en la planta la emisión de olores que atraen al pulgón. El mismo virus modifica también la composición química de la planta, haciéndola más apetecible – es decir más sabrosa- para el pulgón. Ya que dispone de un alimento más adaptada, este se alimenta más e ingiere por lo tanto una mayor cantidad del virus, lo que es un beneficio neta para el parásito que puede acumularse en el pulgón y ser más fácilmente propagado hacia nuevas plantas.

Existen muchos ejemplos de semejantes “manipulaciones” de las plantas por los virus, y los estudios revelan que esas alteraciones de la planta inducidas por el virus pueden variar según el virus y según el modo de transporte por los vectores.

Por ejemplo, el TuYV es un virus llamado “circulante”: para que sea eficazmente transmitido, el pulgón debe aterrizar en la planta infectada y alimentarse de manera prolongada para ingerir el virus que circula por la savia. El patógeno esta vehiculado con la sabia en el tracto digestivo del insecto, luego atraviesa las células del intestino, antes de llegar a las glándulas salivares, de donde será inyectado a una nueva planta.

Los virus circulantes tienen  interés en inducir modificaciones en la planta para poder atraer los pulgones y estimular su alimentación.

Ilustración enseñando la atracción de los pulgones por las Camelinas infectadas, y no las Arabidopsis infectadas. Véronique Brault/INRA


Optimizar la transmisión
Existe otra estrategia de virus de planta, llamados “no-circulantes”, que no atraviesan las células del insecto pero se mantienen en el aparato bucal a nivel del estilete o del esófago del vector.

En este grupo se encuentra por ejemplo le CMV (Cucumber Mosais Virus), también transmitido por un pulgón. Este virus provoca en las plantas infectadas la producción de sustancias volátiles que atraen a los pulgones pero reduce la calidad nutricional de la planta, obligando los pulgones a emigrar rápidamente.

Esos dos fenómenos contrastados son perfectamente adaptados al modo de transmisión del CMV. Este último solo requiere breves picaduras en las células superficiales de la planta para que el vector se quede con él. El virus optimiza su proceso de transmisión llamando el pulgón a aterrizar en las plantas infectadas, luego empujándoles a irse rápidamente después de solo haberlas probado.

Más sorprendente aún, ha sido observado que pulgones de la especie Rhopalosiphum padi portadores del virus BYDV (Barley Yellow Dwarf Virus) prefieren las plantas no infectadas, cuando los pulgones no portadores del virus son atraídos por las plantas infectadas (Ingwell y coll., 2012).

Este ejemplo demuestra que el virus puede no solo manipular indirectamente la planta para atraer el pulgón, pero también actuar directamente en los pulgones para modificar su comportamiento.



En la pista de las moléculas involucradas
Estas observaciones levantan muchas preguntas todavía sin resolver.

¿Porque estos ejemplos de manipulaciones no se aplican a todas las plantas infectadas por un mismo virus?
¿Por qué existen también variaciones de comportamiento según la especie de pulgón considerada incluso frente a una misma planta infectada?

Los estudios en curso intentan identificar las moléculas en la planta infectada responsables de los cambios de comportamiento de los vectores, que se trate de compuestos que atraen a los pulgones o de los que la hacen más atractiva. Esta identificación permitiría considerar nuevos métodos de lucha destinados a inhibir la producción de las moléculas en cuestión por las plantas infectadas, para que estas pierdan este poder de atracción para los pulgones.

Hoy por hoy, el empleo de insecticidas sigue siendo el mejor método para los agricultores para reducir las poblaciones de los vectores y limitar las pérdidas debidas a los virus que transportan.

Un nuevo método de lucha basado en la no-atracción, o incluso en la repulsión de los pulgones permitiría la reducción de la propagación de los virus en el campo. Para parar la dispersión de los virus circulantes, también se podría pensar en la selección de variedades de plantas que producen naturalmente cantidades pequeñas o nulas de los compuestos responsables de la ingestión prolongada de savia necesaria a la adquisición de esos virus.

La comprensión de los mecanismos finos que permiten a los virus transmitidos por pulgones de manipular u planta huésped para ayudar a su transmisión representa un frente científico prometedor para la elaboración de nuevos métodos de lucha más respetuosos de la salud humana y del medioambiente.”

Imagen: https://zoom.disneynature.fr/sites/default/files/styles/node__article__main_image__full/public/legacy_files/2015/4/news/images/01447504.jpg?itok=R2Luq8ao

samedi 19 mai 2018

130- El espíritu de las plantas -12- Visión subterranea


EL ESPIRITU DE LAS PLANTAS – VISIÓN SUBTERANEA

Por este interesante artículo, publicado en 2016 en la revista digital New Scientist, Alice Klein nos transmite una sorprendente información sobre las capacidades insospechadas de las plantas.

“Las plantas “ven” bajo tierra canalizando luz hacia sus raíces.


¿Una iluminación? Las plantas parecen mandar la luz del sol directamente bajo tierra hacia las raíces para ayudarlas a crecer.

Los receptores de luz en los tallos, las hojas y las flores se conocen desde mucho tiempo por regular el crecimiento de la planta. Las raíces también tienen receptores, pero no se sabía cómo captan la luz en la oscuridad del suelo.

Detectar la luz en la oscuridad
Dr John Runions/Science Photo Library



Hyo-Jun Lee, de la Universidad Nacional de Seúl en Corea del Sur y sus compañeros, han utilizado Arabidopsis thaliana – una pequeña planta de flores de la familia de la mostaza – como modelo para estudiar este fenómeno.

Han descubierto que el tallo de la planta actúa de la misma manera que la fibra óptica, conduciendo la luz hacia los receptores situados en las raíces, conocidos bajo el nombre de fitocromos. Estos provocan la producción de una proteína denominada HY5, que favorece el crecimiento sano de las raíces.

Cuando las plantas han sido modificadas para provocar mutaciones de los fitocromos, la producción de HY5 ha disminuido. Y cuando han pasado mutaciones de HY5, sus raíces se han atrofiado y torcido de extraña manera.

Luz contra productos químicos
Para verificar si la luz era directamente transmitida a través de la planta, o si la planta activaba señales químicas circulando hasta las raíces, los investigadores han amarrado una fuente lumínica al tallo de las plantas mediante una fibra óptica. Un detector subterráneo en la extremidad de las raíces confirmaba que la luz estaba transmitida.

Además, cuando trataron individuos de Arabidopsis thaliana en la oscuridad con señales químicas comunes como el la sacarosa, no observaron ningún aumento significativo del crecimiento de las raíces, sugiriendo que esos productos químicos no estimulan el crecimiento.


Ha sido observado que la luz roja se desplaza lo más eficazmente a través de las plantas. Las grandes longitudes de onda de esta luz pueden ser favorables ya que pueden ir más lejos que las longitudes de onda azules y verdes más cortas, dice Lee.

Sin embargo, la intensidad de la luz sería demasiado débil para que las criaturas del suelo detecten una iluminación de las raíces, o para que las baterías la utilicen para la fotosíntesis, añade.

¿Su función usual?
La mayoría de las plantas tienen fitocromos, lo que sugiere que la canalización directa de la radiación solar en el tallo es un mecanismo común utilizado para optimizar el crecimiento de las raíces, cuenta Lee.

Tiene sentido ya que la señalización lumínica sería más rápida que la señalización química, explica Mike Haydon de la Universidad de Melbourne, en Australia.

El estudio sin embargo no aporta prueba definitiva, dice Haydon. Los investigadores han constatado que han sido necesarias 2 horas a partir del alumbramiento inicial para que las plantas activen sus fitocromos radiculares – más tiempo de lo previsto si la luz esta conducida direcatmente.

Además, el estudio solo ha trabajado un puñado de señales químicas que podrían servir de intermediarios móviles entre la luz, el tallo y laas raíces, añade hayton. “Esto no excluye realmente la posibilidad de una señal intermediaria móvil.”

Referencia: Science Signaling, DOI :


Son trabajos parciales, todavía sin terminar, que nos revelan cada día nuevas capacidades del mundo vegetal, probablemente una de las principales fuentes de descubrimientos científicos en los próximos años.


dimanche 30 juillet 2017

110- El espíritu de las plantas -9- Equilibrio

EL ESPIRITU DE LAS PLANTAS – EQUILIBRIO

Encontré el articulo siguiente en un blog francés muy interesante, que tendré ocasión de usar más veces, “Graines de Mane” (Semillas de Mane), dedicado, como lo dice su subtítulo a la vulgarización y al debate sobre agricultura (https://www.grainesdemane.fr/2017/02/08/plantes-nont-tete-tourne/).

En este caso, se trata de un tema curioso, en la medida en la que no se plantea habitualmente esta cuestión.
Sin embargo, como lo vas a poder verificar, es una cuestión importante, y las similitudes con el mundo animal son sorprendentes.


“A las plantas, la cabeza no les da vueltas

A menudo meneadas por el viento, las plantas de mantienen de pie. ¿Cómo lo hacen? Investigadores del INRA [Instituto Nacional francés de Investigación Agronómica] han puesto de evidencia mecanismos que permiten a las plantas guardar el equilibrio.

El viento es uno de los (numerosos) enemigos naturales del agricultor. En caso de fuertes temporales o de tormentas, las plantas se pueden volcar al suelo, haciéndolas finalmente difíciles de cosechar. Las pérdidas mundiales de rendimiento de cereales se estiman a un 10% por culpa de las tormentas. Sin embargo, las plantas tienen una notable capacidad para mantener se en pie, ¡mucho más que nosotros!
Agitado por el viento, el junco se encorva pero no rompe. Charles y Francis Darwin ya habían puesto de evidencia en su época, la capacidad de las plantas a crecer en una dirección determinada. Es así como una planta siempre va crecer hacia la luz (fototropismo) o según la gravedad (gravitropismo), haciendo que sus raíces crezcan hacia abajo, y que su germinación se haga hacia arriba.


Las plantas también tienen un oído interno
Para comprender el funcionamiento de los mecanismos de equilibrio de las plantas, parémonos un momento en el nuestro, mandado por el oído interno. En esta, nuestro equilibrio se hace mediante un sistema llamado otolítico, es decir un conjunto de piedrecitas situadas en un gel sensible. La deformación de las pestañas, debida a la acción de la gravedad sobre las piedras, permite a nuestro oído interno detectar la verticalidad. Sin embargo, cuando estamos por ejemplo en un tiovivo, perdemos el sentido de la gravedad. Nuestro oído interno es entonces incapaz de distinguir la aceleración de la gravedad, de otras fuerzas, como por ejemplo la fuerza centrífuga.
Las plantas tienen también un equivalente del oído interno: los estatocitos. Los estatocitos son células repartidas a lo largo del tallo de la planta, que albergan en su interior pequeños granos de almidón llamados estatolitos. Hasta la fecha, las investigaciones habían puesto de evidencia un funcionamiento similar de los estatocitos al del oído interno: la sedimentación de los estatolitos ejerce una presión sobre la pared de los estatocitos lo que le permite a la planta identificar la gravedad. Esta idea sugiere que las plantas tienen un sentido del equilibrio que se puede comparar con el de los humanos y por consecuencia que son capaces de distinguir la gravedad de otra fuerza, como por ejemplo el viento. La presión que se ejerce sobre los estatolitos seria el resultado de todas las fuerzas sin distinción.



¿Un sentido del equilibrio más agudo que los humanos?
Otra hipótesis sugiere que no es la presión ejercitada por los estatolitos, la que les permite a las plantas “notar” la gravedad, pero unos sistemas de sensores que detectan la posición de los granitos de almidón. Esta idea procede de nuevas investigaciones llevadas conjuntamente por el INRA, CNRS [Centro Nacional francés de Investigación Científica] y por la Universidad Blaise Pascal. Los investigadores han fabricado un tiovivo para plantas, compuesto de centrifugadoras con dos ejes de rotación, del mismo tipo que existe para el entrenamiento de los astronautas. Han sometido a las fuerzas centrifugas, cientos de plantas, entre las que se encuentran muchas plantas cultivadas como el trigo, la lenteja o el girasol. Han estudiado, durante muchos años, el crecimiento de las plantas en esas condiciones, con un ángulo diferente con respecto a la gravedad real.
La historia no cuenta si las plantas han disfrutado con el tiovivo, demuestra que han conseguido crecer rectas, de manera independiente a la intensidad de la fuerza centrífuga que tenían que soportar. Las plantas lograr notar la verticalidad independientemente de las otras fuerzas a las que están sometidas, y eso, de manera permanente. La posición de los estatolitos, y no solamente la presión que ejercen, permitirían a las plantas recuperar su verticalidad. Incluso sacudidas por el viento, las plantas parecen capaces de mantener su verticalidad.
Al contrario de los humanos, la cabeza no les da vueltas.


Esos recientes descubrimientos de los mecanismos de equilibrio de las plantas podrían tener aplicaciones muy importantes en las próximas décadas, especialmente en la mejora varietal para concebir cultivos menos sensibles al volcado. Si esta pista no debe hacer olvidar que el volcado de plantas también puede ser debido a otros factores agrícolas (exceso de nitrógeno por ejemplo), puede representar una de las numerosas pistas para asegurar los rendimientos frente a los accidentes climáticos.

Para ir más lejos : (referencias en francés)

La proeza perceptiva de las plantas para mantenerse en posición vertical (INRA) http://presse.inra.fr/Communiques-de-presse/Le-tour-de-force-perceptif-des-plantes-pour-se-maintenir-a-la-verticale



Aquí tenemos otra característica sorprendente que demuestra que cuanto más se estudian las plantas, menos se encuentran diferencias entre el mundo vegetal y el mundo animal.

¿Una señal para llamar a los veganos a más razón?
Es que finalmente, la ciencia nos demuestra que la mayoría de las características animales son igualmente presentes en las plantas, aunque de un modo diferente, ya que están adaptadas a su condición particular.

Imagen: https://s-media-cache-ak0.pinimg.com/originals/54/6a/a5/546aa54c590add3d9ff95fd2ca663d14.jpg