Las plantas pueden responder al tacto en cuestión de segundos. Un estudio realizado por investigadores de la Universidad de Lund, en Suecia, identificó una vía de señalización molecular que conecta un estímulo físico con cambios en la actividad de cientos de genes y en el crecimiento posterior de la planta.
El equipo trabajó con ejemplares de Arabidopsis thaliana, una especie emparentada con la mostaza y la col. Al someterlas a estrés mecánico, los científicos observaron que una cadena de proteínas conocida como MAP quinasa se activaba en menos de un minuto.
Una reacción que comienza en segundos
La ruta está formada por los grupos de proteínas MAPKKK3/4/5, MKK4/5 y MPK3/6. Según los resultados, este sistema funciona como una secuencia de señales que modifica rápidamente la respuesta de la planta al contacto.
La activación estuvo relacionada con cerca de 800 genes involucrados en la respuesta temprana al estímulo. Sin embargo, las MAP quinasas no serían los sensores iniciales. Los investigadores señalaron que todavía falta identificar cómo se detecta la señal mecánica y de qué manera se transmite al interior del organismo.
“Las MAP quinasas son proteínas que actúan como mensajeras moleculares dentro de las plantas”, explicó Viktor Johansson, investigador de la Universidad de Lund. Cuando la planta recibe una estimulación mecánica, estas proteínas influyen en otras que modifican la actividad de los genes.
El tacto también puede modificar el crecimiento
Los efectos no se limitan a la reacción molecular inmediata. El estudio encontró que la vía también interviene cuando la planta recibe estímulos repetidos, un fenómeno conocido como tigmomorfogénesis.
La tigmomorfogénesis describe los cambios de crecimiento y desarrollo provocados por el contacto o el estrés mecánico. En los experimentos, las plantas fueron tocadas dos veces al día durante dos semanas. Como resultado, desarrollaron rosetas más pequeñas y presentaron una floración retrasada.
Huy Cuong, otro de los investigadores, explicó que una señal iniciada en menos de un minuto puede tener efectos amplios con el paso del tiempo. Una planta sometida de forma constante al viento, por ejemplo, puede crecer más baja y gruesa para resistir mejor esas condiciones.
La estimulación mecánica también puede activar cambios en la fosforilación de proteínas, la señalización del calcio, las hormonas y la expresión genética. Esas respuestas ayudan a las plantas a adaptarse a su entorno y a enfrentar situaciones como el viento o la presencia de herbívoros.
Los autores consideran que los resultados amplían el conocimiento sobre la manera en que las plantas perciben el ambiente físico. Aun así, advierten que se necesitan más investigaciones antes de establecer aplicaciones concretas en la agricultura.