1. La trampa de la dionea cierra al segundo toque, no al primero
La trampa de la dionea son dos mitades de una hoja, abiertas como una almeja. En cada mitad hay tres o cuatro pelos sensibles que notan el roce incluso de un mosquito pequeño [5].
Un solo roce no basta. Según el equipo del profesor Rainer Hedrich, de la Universidad de Wurzburgo (Alemania), el primer toque produce una señal eléctrica, pero “podría ser una falsa alarma”. Con el segundo toque, la trampa se cierra en un instante [3]. Si la presa sigue moviéndose, al tercer, cuarto y quinto toque se activa un programa genético: se fabrica la hormona ácido jasmónico, la trampa se sella y se producen los jugos para digerir al animal [5].
Entonces, ¿qué viaja por una hoja sin nervios para que la planta sepa que hubo un toque? Un equipo de la Universidad de Saitama (Japón) describe que, al notar el contacto, aparecen una señal de calcio y una señal eléctrica que recorren toda la hoja [2]. Esas son las dos señales de las que hablaremos.
2. Una señal eléctrica corre por la hoja aunque no haya nervios
No es una descarga como un rayo. Es un cambio rápido y muy breve de la carga eléctrica entre el exterior y el interior de una célula. Se llama potencial de acción, y las células nerviosas de los animales también lo usan.
En la dionea, el primer roce de un pelo sensible genera una señal eléctrica; un segundo roce puede desencadenar el cierre de la trampa. Ya se sabía desde hace unos 150 años que esta planta caza con señales eléctricas, pero qué piezas las producían era un misterio. El equipo de Hedrich encontró que intervienen canales receptores de glutamato y proteínas que transportan iones, y no solo los canales que se conocen en los animales [4]. Es decir, el fenómeno es el mismo, pero las piezas son otras.
Los pelos sensibles tienen además un sensor propio: una proteína llamada DmMSL10, que se activa cuando la membrana de la célula se estira y que, según el equipo de Saitama, no tiene equivalente en los animales. Sin ella, la dionea detecta peor a los insectos y atrapa menos [2].
3. Contar toques: la señal eléctrica no es suficiente
Que una planta “cuente” no significa que haga cuentas como tú. Significa que, cada roce de un pelo produce una señal eléctrica, y la trampa cambia su respuesta según cuántas señales hubo [3].
¿Dónde queda guardado ese número? Un indicio viene de una dionea mutante que el mismo equipo llamó “con discalculia”: perdió la capacidad de contar los impulsos eléctricos. En ella la señal eléctrica era normal, pero fallaba la lectura de la señal de calcio. De ahí se deduce que no basta con la electricidad; también cuenta cómo la planta lee el calcio [5].
Lo que aún no se sabe: cómo distingue exactamente la planta un toque de dos o de cinco, y si otras plantas tienen un mecanismo parecido. Las fuentes consultadas no lo responden.
4. Cuando una larva muerde una hoja, el aviso viaja por el floema hasta las demás hojas
Esto no pasa solo en plantas raras como la dionea. En la planta Arabidopsis thaliana, conocida como arabidopsis y muy usada en laboratorios, un equipo de la Universidad de Saitama filmó con un sensor fluorescente cómo se propaga el calcio cuando una larva muerde una hoja. La señal avanzó a unos 1 milímetro por segundo y llegó a hojas que nadie había tocado, donde empezó a fabricarse ácido jasmónico, una hormona de defensa [1].
Si esa velocidad se mantuviera, llegar a una hoja a 10 centímetros (100 milímetros) tardaría unos 100 segundos, algo menos de dos minutos. Es un cálculo sencillo, no una medida del estudio. Para una planta sin nervios, es mucho.
El camino de la señal no es un nervio, sino el floema, los tubos que reparten el alimento por la planta. Y el aviso lo da una sustancia que sale de las células dañadas: el glutamato, el mismo compuesto que da sabor “umami” a los alimentos. Cuando llega a receptores situados en el floema, nace la señal de calcio [1]. Que una misma molécula sirva de sabor en la lengua y de alarma en una hoja es curioso, y los propios autores lo presentan como una posibilidad: puede que el glutamato funcione como una señal de alarma para la planta.
5. Qué sigue sin saberse sobre los mensajes de las plantas
Estos ejemplos vienen de plantas distintas y de experimentos distintos. Una dionea cuando la tocan, una arabidopsis cuando la muerde una larva: no hay motivo para pensar que usen exactamente las mismas piezas. En el primer caso la protagonista es una señal eléctrica que se lee con ayuda del calcio; en el segundo, una onda de calcio que viaja por el floema.
Tampoco está claro cuánto se parece todo esto a los nervios de los animales. Los investigadores de Saitama señalan que la planta parece combinar piezas propias, como el floema, con otras que comparten con el cerebro y los nervios [1]. Hay mucho por descubrir, y por eso se sigue investigando.
6. Calcula la velocidad de la señal y observa una planta sensible
Calcula
La señal de calcio de la arabidopsis iba a unos 1 mm por segundo. ¿Cuántos segundos tardaría en recorrer 10 cm? (Respuesta: unos 100.) Si tienes cerca una planta que reaccione al tacto, compara cuánto tarda en hacerlo. No te sorprendas si no coinciden: son plantas y mecanismos distintos.
Observa
Si tienes cerca una Mimosa pudica (también llamada sensitiva o dormilona), toca la punta de una hoja una sola vez, con suavidad, y mira qué hojas se cierran y en qué orden. No tires de ella ni la toques una y otra vez, que gasta energía de la planta. Si no es tuya, pide permiso. A una dionea no le provoques el cierre sin motivo: cada cierre le cuesta energía.
Para leer más
Las notas de prensa de la Universidad de Wurzburgo [3] [5] están en inglés, y la de la Universidad de Saitama [1] está en japonés; en ella hay figuras que muestran la onda de calcio.