1. Cómo avanza el cierre de la hoja: de la señal al movimiento
Aunque el cierre de las hojas parece ocurrir en un solo instante, los grupos de investigación del Instituto Nacional de Biología Básica (NIBB) han demostrado que existe un orden preciso. Según sus hallazgos, el movimiento de las hojas comienza aproximadamente 0,1 segundos después de que las señales de calcio y eléctrica lleguen al pulvino [3].
Es crucial notar que estos 0,1 segundos no cuentan desde el momento exacto en que tocas la planta, sino desde que la señal llega al pulvino. Antes de eso, la señal debe viajar desde el punto de contacto hasta la base. La observación mediante cámaras de alta velocidad reveló que el aumento de calcio ocurre hasta 0,15 segundos antes del movimiento visible, confirmando que primero llega la "noticia" y luego se produce la acción [4].
2. El pulvino: la articulación de la planta sensible que mueve la hoja
La causa principal del movimiento no es muscular, sino hidráulica. Según la Sociedad Japonesa de Fisiología Vegetal, el cambio de presión dentro de las células (presión de turgencia) es el motor del movimiento, y esto ocurre específicamente en el pulvino [1]. El pulvino es una hinchazón en la base de la hoja que funciona como una articulación, permitiendo que la hoja suba o baje.
Lo fascinante es que no todas las células del pulvino se contraen al mismo tiempo. La explicación científica indica que la presión de turgencia baja solo en las células inferiores [1]. Como solo un lado pierde presión mientras el otro la mantiene, la estructura se dobla, provocando que la hoja se cierre.
Debido a que solo baja la presión en un lado, el pulvino se curva y la hoja se mueve [2]. Si deseas observar esto, hazlo con cuidado y supervisión adulta, tocando suavemente y en espacios abiertos donde no haya riesgo de dañar la planta o el entorno.
3. Cómo sale el agua de las células del pulvino y baja la presión
¿Qué provoca esa pérdida de presión? Un artículo de revisión publicado en Plants explica que, en las células motoras de la parte inferior del pulvino, los iones de potasio y cloruro salen hacia el exterior de la célula. Este movimiento de iones crea un cambio en la presión osmótica que arrastra al agua fuera de la célula [2].
Al salir el agua, la presión de turgencia cae bruscamente, el pulvino se dobla y la hoja se mueve. Es importante aclarar que el agua no es "succionada" hacia la hoja, sino que sale de las células hacia el espacio extracelular. En la parte superior del pulvino, aumenta el volumen de las células [2]. [2].
Puedes imaginarlo como un globo lleno de agua: si le quitas el agua, se desinfla y se vuelve blando. Sin embargo, las células vegetales tienen paredes rígidas, por lo que no se encogen tanto como un globo de goma, pero sí pierden su firmeza.
4. A qué velocidad viaja la señal eléctrica por la planta sensible
La señal que inicia todo el proceso comienza cuando las células del punto tocado aumentan su concentración de calcio y generan una señal eléctrica llamada potencial de acción. Estos dos elementos viajan juntos a través de la hoja hasta llegar al pulvino, donde desencadenan el movimiento del agua [3].
Un estudio publicado en Nature Communications midió la velocidad de esta señal de calcio. En las venas de las hojuelas, la señal viaja a unos 1,3 milímetros por segundo, mientras que en los pecíolos de las hojuelas alcanza entre 3 y 6 milímetros por segundo. En respuesta al tacto, la velocidad en el pecíolo fue de aproximadamente 5,9 milímetros por segundo [4].
Para poner esto en perspectiva: 6 milímetros por segundo es menos de la mitad del diámetro de una moneda de 10 centavos (que mide 20 milímetros) en un solo segundo. La razón por la que el movimiento parece tan rápido es que la distancia que la señal debe recorrer sobre la hoja es muy corta. El estudio no compara esta velocidad con la de los nervios animales, por lo que nos limitamos a los datos observados en la planta.
5. Por qué cierra la hoja: el experimento con saltamontes
Durante mucho tiempo, el propósito evolutivo de este movimiento fue un misterio. Investigaciones de la Universidad de Saitama y el NIBB demostraron que el cierre de las hojas sirve para defenderse de los insectos que se alimentan de las plantas [5].
En el experimento, los científicos bloquearon el movimiento de algunas hojas utilizando iones de lantano (La³⁺) y las ofrecieron a saltamontes. El resultado fue revelador: las hojas inmóviles perdieron el 38,0% de su peso, mientras que las hojas normales (que podían moverse) solo perdieron el 18,9%. Esto significa que las hojas que no podían moverse perdieron casi el doble de peso [4].
Cuando los saltamontes intentaban comer las hojas móviles, estas se cerraban y los insectos dejaban de comer y se marchaban. Esto sugiere que el movimiento actúa como un repelente físico o de sorpresa. No obstante, los autores aclaran que, aunque el movimiento ayuda a repeler insectos, no afirman que esta sea la única función posible.
6. Cómo vuelve la hoja a abrirse y qué preguntas siguen sin respuesta
El proceso es reversible. Después de que la hoja se cierra, los iones y el agua que salieron de las células son reabsorbidos. La presión de turgencia se recupera, el pulvino recupera su forma original y la hoja vuelve a abrirse [2]. Dado que los materiales consultados no especifican el tiempo exacto que tarda en abrirse, no daremos una cifra precisa.
Todavía quedan preguntas sin resolver. Por ejemplo, investigaciones de la Universidad de Tsukuba indican que en las células del pulvino, las zonas más delgadas de la pared celular se encuentran en capas perpendiculares a la dirección en que se alarga la célula. Se sospecha que esto influye en el flujo de agua, pero aún no es una conclusión definitiva [6].
7. Cómo observar una planta sensible con responsabilidad y dónde buscar más información
Si tienes la oportunidad de ver una planta sensible y la persona responsable de la planta o del lugar te permite tocarla, puedes observar el proceso. Toca suavemente la punta de la hoja y sigue con la vista el orden del cierre. También puedes cronometrar cuánto tarda en volver a abrirse. Recuerda no tocarla con fuerza ni repetidamente, ya que esto puede dañar la planta.
Para profundizar, la sección de preguntas de la Sociedad Japonesa de Fisiología Vegetal ofrece explicaciones accesibles sobre el mecanismo. Además, los comunicados de prensa del Instituto Nacional de Biología Básica y la Universidad de Saitama detallan el contexto de estos estudios en japonés.