Las plantas, según Jack C Schultz, «son simplemente animales muy lentos».
Esto no es un malentendido de la biología básica. Schultz es profesor en la División de Ciencias Vegetales de la Universidad de Missouri en Columbia y ha pasado cuatro décadas investigando las interacciones entre plantas e insectos. Él sabe lo que hace.
En cambio, está haciendo hincapié en las percepciones comunes de nuestros primos frondosos, que cree que con demasiada frecuencia se descartan como parte del mobiliario. Las plantas luchan por el territorio, buscan comida, evaden a los depredadores y atrapan a sus presas. Están tan vivos como cualquier animal y, al igual que los animales, exhiben un comportamiento.
«Para ver esto, solo necesita hacer una película rápida de una planta en crecimiento, entonces se comportará como un animal, «, dice con entusiasmo Olivier Hamant, científico de plantas de la Universidad de Lyon, Francia. De hecho, una cámara de lapso de tiempo revela el mundo alienígena del comportamiento de las plantas en todo su esplendor, como puede atestiguar cualquiera que haya visto la famosa secuencia del bosque de la serie Life de David Attenborough.
Estas plantas se mueven con propósito, lo que significa que deben ser conscientes de lo que sucede a su alrededor. «Para responder correctamente, las plantas también necesitan dispositivos de detección sofisticados sintonizados en condiciones variables», dice Schultz.
Entonces, ¿qué es el sentido de las plantas? , si le cree a Daniel Chamovitz de la Universidad de Tel Aviv en Israel, no es tan diferente de la nuestra como cabría esperar.
Cuando Chamovitz se propuso escribir su libro de 2012 What a Plant Knows, en el que él explora cómo las plantas experimentan el mundo a través de la investigación científica más rigurosa y actualizada; lo hizo con cierta inquietud.
«Estaba increíblemente desconfiado sobre cuál sería la respuesta», dijo dice.
Una sinfonía de Beethoven tiene poca importancia para una planta, pero el acercamiento de un hambriento oruga es otra historia
Su preocupación no era infundada. Las descripciones en su libro de las plantas que ven, huelen, sienten y, de hecho, conocen tienen eco de La vida secreta de las plantas, un libro popular publicado en 1973 que atraía a una generación criada en el poder de las flores, pero que contenía pocos hechos. .
La afirmación más perdurable del libro anterior, quizás, es la idea completamente desacreditada de que las plantas responden positivamente al sonido de la música clásica.
Pero el estudio de la percepción de las plantas ha llegado un largo camino desde la década de 1970, y en los últimos años ha habido un aumento en la investigación de los sentidos de las plantas. La motivación de este trabajo no ha sido simplemente demostrar que «las plantas también tienen sentimientos», sino cuestionar por qué, y de hecho cómo , una planta siente su entorno.
Entran Heidi Appel y Rex Cocroft, colegas de Schultz en Missouri que están buscando la verdad sobre la audición de las plantas.
«La principal contribución de nuestro trabajo ha sido proporcionar una razón de por qué las plantas se ven afectadas por el sonido «, dice Appel. Un Beetho ven sinfonía tiene poca importancia para una planta, pero el acercamiento de una oruga hambrienta es otra historia.
En sus experimentos, Appel y Cocroft encontraron que las grabaciones de los ruidos producidos por las orugas causaron que las plantas inunden su hojas con defensas químicas diseñadas para protegerse de los atacantes. «Demostramos que las plantas respondieron a un» sonido «ecológicamente relevante con una respuesta ecológicamente relevante», dice Cocroft.
Tenemos narices y oídos, pero ¿qué tiene una planta?
La relevancia ecológica es clave. Consuelo De Moraes del Instituto Federal Suizo de Tecnología en Zúrich, junto con colaboradores, ha demostrado que, además de poder escuchar los insectos que se acercan, algunas plantas pueden olerlos, o bien oler las señales volátiles liberadas por las plantas vecinas en respuesta a ellos. .
Más inquietantemente, allá por 2006 demostró cómo una planta parásita conocida como la enredadera huele a un huésped potencial. Luego, la enredadera se retuerce por el aire, antes de enrollarse alrededor del desafortunado huésped y extraer sus nutrientes.
Conceptualmente, no hay mucho que distinga a estas plantas de nosotros. Huelen o escuchan algo y luego actúan en consecuencia, al igual que nosotros.
Pero, por supuesto, hay una diferencia importante. «No sabemos realmente qué tan similares son los mecanismos de percepción del olor en plantas y animales, porque no sabemos mucho sobre esos mecanismos en las plantas», dice De Moraes.
Tenemos narices y oídos , pero ¿qué tiene una planta?
La falta de centros obvios de información sensorial dificulta la comprensión de los sentidos de la planta. No siempre es así – los fotorreceptores que las plantas usan para «ver», por ejemplo, están bastante bien estudiados – pero ciertamente es un área que merece una mayor investigación.
Por su parte, Appel y Cocroft espera rastrear la parte o partes de una planta que responden al sonido.
Los investigadores han comenzado a encontrar patrones repetidos que apuntan a profundos paralelos con los animales
Los candidatos probables son las proteínas mecanorreceptoras que se encuentran en todas las células vegetales. Estos convierten microdeformaciones del tipo que las ondas sonoras pueden generar al pasar sobre un objeto en señales eléctricas o químicas.
Están probando para ver si las plantas con mecanorreceptores defectuosos todavía pueden responder al ruido de los insectos. Para una planta, al parecer, puede que no haya necesidad de algo tan engorroso como una oreja.
Otra habilidad que compartimos con las plantas es la propiocepción: el «sexto sentido» que nos permite (a algunos) tocar escribir, hacer malabares y, en general, saber dónde se encuentran varias partes de nuestro cuerpo en el espacio.
Porque este es un sentido que no está intrínsecamente ligado a un órgano en los animales, sino que se basa en un circuito de retroalimentación entre mecanorreceptores en músculos y el cerebro, la comparación con las plantas es más nítida. Si bien los detalles moleculares son un poco diferentes, las plantas también tienen mecanorreceptores que detectan cambios en su entorno y responden en consecuencia.
«La idea general es la misma», dice Hamant, coautor de una revisión de 2016 de investigación de la propiocepción. «Hasta ahora, lo que sabemos es que en las plantas tiene más que ver con los microtúbulos, que responden al estiramiento y la deformación mecánica».
De hecho, un estudio publicado en 2015 parece mostrar similitudes que van aún más profundas , lo que sugiere un papel de la actina, un componente clave del tejido muscular, en la propiocepción de las plantas. «Esto tiene menos apoyo», dice Hamant, «pero ha habido alguna evidencia de que las fibras de actina en el tejido están involucradas; casi como el músculo».
Estos hallazgos no son únicos. A medida que la investigación sobre los sentidos de las plantas ha progresado, los investigadores han comenzado a encontrar patrones repetidos que apuntan a profundos paralelos con los animales.
Hoy en día, hay investigadores de plantas que investigan este tipo de forma tradicional áreas no vegetales como la memoria, el aprendizaje y la resolución de problemas
En 2014, un equipo de la Universidad de Lausana en Suiza demostró que cuando una oruga ataca a un Planta de Arabidopsis, desencadena una ola de actividad eléctrica. La presencia de señales eléctricas en las plantas no es una idea nueva, el fisiólogo John Burdon-Sanderson la propuso como un mecanismo para la acción de la trampa para moscas Venus ya en 1874, pero lo sorprendente es el papel que juegan las moléculas llamadas receptores de glutamato. / p>
El glutamato es el neurotransmisor más importante de nuestro sistema nervioso central y desempeña exactamente el mismo papel en las plantas, excepto con una diferencia crucial: las plantas no tienen sistema nervioso.
«Molecular la biología y la genómica nos dicen que las plantas y los animales están compuestos por un conjunto sorprendentemente limitado de «bloques de construcción» moleculares que son muy parecidos «, dice Fatima Cvrčková, investigadora de la Universidad Charles en Praga, República Checa. La comunicación eléctrica ha evolucionado de dos formas distintas, cada vez empleando un conjunto de bloques de construcción que presumiblemente es anterior a la división entre animales y plantas hace unos 1.500 millones de años.
«La evolución ha llevado a un cierto número de posibles mecanismos de comunicación, y aunque puede llegar a eso de diferentes maneras, el punto final sigue siendo el mismo «, dice Chamovitz.
La comprensión de que existen tales similitudes y que las plantas tienen una capacidad mucho mayor sentir su mundo de lo que las apariencias sugieren, ha dado lugar a algunas afirmaciones notables sobre la «inteligencia vegetal», e incluso ha dado lugar a una nueva disciplina. La señalización eléctrica en las plantas fue uno de los factores clave en el nacimiento de la «neurobiología vegetal» (un término utilizado a pesar de la falta de neuronas en las plantas), y hoy en día hay investigadores de plantas que investigan áreas tradicionalmente no vegetales como la memoria, el aprendizaje y los problemas. -solving.
A pesar de la falta de ojos, las plantas como Arabidopsis poseen al menos 11 tipos de fotorreceptores, en comparación con nuestros miserables cuatro
Esta forma de pensar incluso ha llevado a los legisladores en Suiza a establecer pautas diseñadas para proteger «la dignidad de las plantas», sea lo que sea que eso signifique.
Y aunque muchos Si consideramos que términos como «inteligencia vegetal» y «neurobiología vegetal» son metafóricos, todavía han recibido muchas críticas, sobre todo por parte de Chamovitz. «¿Creo que las plantas son inteligentes? Creo que las plantas son complejas», dice. La complejidad, dice, no debe confundirse con la inteligencia.
Entonces, si bien es útil describir las plantas en términos antropomórficos para comunicar ideas, existen límites. El peligro es que terminemos viendo a las plantas como versiones inferiores de los animales, lo cual es completamente erróneo.
«Los científicos de plantas estamos felices de hablar sobre las similitudes y diferencias entre los estilos de vida de las plantas y los animales cuando presentamos los resultados de investigación de plantas para el público en general «, dice Cvrčková.Sin embargo, cree que depender de metáforas basadas en animales para describir las plantas conlleva problemas.
«Quieres evitar, a menos que estés interesado en un debate (generalmente inútil) sobre la capacidad de una zanahoria para sentir dolor» cuando lo muerdes «.
Las plantas están sumamente adaptadas para hacer exactamente lo que necesitan hacer. Pueden carecer de un sistema nervioso, un cerebro y otras características que asociamos con la complejidad, pero se destacan en otras áreas .
Somos más vegetales de lo que nos gustaría pensar
Por ejemplo, a pesar de carecer de ojos, plantas como Arabidopsis poseen al menos 11 tipos de fotorreceptores, en comparación con nuestros miserables cuatro. Esto significa que, en cierto modo, su visión es más compleja que la nuestra. Las plantas tienen diferentes prioridades, y su sensorial los sistemas reflejan esto, como señala Chamovitz en su libro: «la luz para una planta es mucho más que una señal; la luz es alimento «.
Así que, si bien las plantas enfrentan muchos de los mismos desafíos que los animales, sus requisitos sensoriales están igualmente determinados por las cosas que las distinguen». El enraizamiento de las plantas, el hecho de que no se mueven, significa que en realidad tienen que ser mucho más conscientes de su entorno que tú o yo «, dice Chamovitz.
Para apreciar completamente cómo las plantas perciben el mundo, es importante que los científicos y el público en general las aprecien por qué son.
«El peligro para la gente de las plantas es que si seguimos comparando con los animales, podríamos perder el valor de las plantas», dice Hamant.
«Me gustaría ver las plantas más reconocidas como los seres vivos asombrosos, interesantes y exóticos que son «, coincide Cvrčková», y menos como una mera fuente de nutrición humana y biocombustibles. «Esta actitud beneficiará a todos. La genética, la electrofisiología y el descubrimiento de transposones son sólo algunos ejemplos de campos que comenzaron con la investigación en plantas, y todos han demostrado ser revolucionarios. Es un consejo para la biología en su conjunto.
Por el contrario, darnos cuenta de que tenemos algunas cosas en común con las plantas podría ser una oportunidad para aceptar que somos más parecidos a las plantas de lo que nos gustaría pensar, al igual que las plantas. son más animales de lo que solemos asumir.
«Tal vez seamos más mecanicistas de lo que creemos», concluye Chamovitz. Para él, las similitudes deberían alertarnos sobre la «sorprendente complejidad de las plantas y sobre los factores comunes que conectan toda la vida en la Tierra.
» Entonces podremos empezar a apreciar la unidad en la biología «.
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