Varias macetas decoraban el estante junto a la ventana de Vanesa, que hoy estaba particularmente polvosa. Decidió retirarlas para sacudir, pero al ponerlas nuevamente en su lugar, se percató de que las plantas estaban todas inclinadas en la misma dirección. Giró las macetas para que tuvieran distintas orientaciones, porque le pareció que así luciría más estético. A la mañana siguiente, Vanesa se dirigió a regar sus plantas. Para su sorpresa, todas estaban inclinadas en la misma dirección nuevamente: hacia la ventana.
Del mismo modo en que los seres humanos nos relacionamos con nuestro entorno a través de la vista, el oído, el olfato, el tacto y el gusto, las plantas también se orientan a través de los sentidos. Uno de ellos es el fototropismo: la habilidad de guiarse por la luz. "Foto" proviene del griego "luz" al igual que "tropo" que significa "girar". Así, las plantas giran hacia la luz: sus tallos crecen en esa dirección y sus raíces, en la opuesta. Lo mismo sucede con la gravedad, a cuyo efecto se le conoce como geotropismo o gravitropismo.
Pero, ¿cómo detectan dónde está la luz o hacia dónde va la fuerza de la gravedad? Las plantas cuentan con una familia de hormonas llamadas auxinas. Las hormonas son el sistema de mensajería interna de los seres vivos y las auxinas sirven para controlar la velocidad a la que las células se elongan. Se encuentran, principalmente, en las puntas de los tallos y raíces. A partir de la longitud las auxinas determinan en qué dirección crecer. Esto es porque si tienen células más largas de un lado y más cortas del otro, el tallo o raíz se curva. Así, van guiando su camino y por eso podemos hallar raíces y tallos (o ramas y troncos) tan retorcidos como si hubieran salido de la historia de un bosque encantado.
Entonces, si algunas de las células de los tallos se encuentran en sombra, las auxinas mandan una señal para que crezcan. De este modo, se dirigen en la dirección en la que proviene la luz. Así es como evaden la sombra y acercan sus hojas a los rayos del Sol para hacer fotosíntesis. Si se trata de las células de las raíces, las auxinas inhiben su crecimiento. Así que si una raíz se coloca horizontalmente, la parte inferior contiene más auxinas y crece menos. Esto provoca que la raíz se curve en la dirección de la fuerza de la gravedad.
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Tras regar sus plantas, Vanesa notó que una de ellas estaba ya bastante grande. Era momento de pasarla a una maceta más amplia. Al tomarla para sacarla de la tierra, rozó accidentalmente una de sus hojas… e inmediatamente todas se cerraron. Se trataba de una Mimosa pudica, conocida coloquialmente como “vergonzosa” o “dormilona”. Y no solo esto, Vanesa observó que una de las raíces se curvaba de una forma muy particular. Se asomó, entonces, dentro de la maceta y descubrió que contenía una piedra de considerable tamaño. Las raíces habían adquirido esa forma para evadir el obstáculo y crecer a su alrededor.
Algunas leguminosas doblan sus hojas durante la noche y las abren durante el día para captar luz. Sin embargo, la Mimosa pudica también tiene la capacidad de cerrarlas rápidamente ante el tacto. Esto le beneficia porque si un animal se acerca y la roza, sus hojas, al contraerse, se verán más pequeñas y es menos probable que se alimenten de ellas. La manera en que logran cerrarse es cambiando la forma y el tamaño de un tipo especializado de células, llamadas células motoras. Las auxinas mandan señales que, tras una cadena de eventos, provocan un flujo de agua hacia adentro o hacia afuera de las células motoras. Así, cuando se deshidratan, las hojas de la vergonzosa se cierran y cuando se rehidratan, regresan a su posición original.
En las plantas carnívoras también existen células motoras que tienen cambios en la concentración de agua. La unión entre las dos hojas que forman la trampa para insectos es color rojo brillante y tiene glándulas que reflejan la luz ultravioleta, para llamar la atención de sus presas. También, tiene tres vellos que reaccionan a estímulos táctiles. Cuando un insecto se posa en este lugar, se activa el mecanismo. En este caso, la diferencia de presión causada por el contenido de agua entre las células en la parte superior e inferior de las hojas provoca cierta curvatura. Las hojas abiertas tienen forma convexa, pero al modificarse las concentraciones de agua, la forma se torna cóncava y las hojas se cierran.
Para referirnos al “tacto” de las plantas usamos el prefijo “tigmo”, que significa presión. Cuando la dirección del movimiento depende de la posición donde la planta fue tocada, se le conoce como tigmotropismo y, cuando es independiente, como en el caso de la vergonzosa, se le llama tigmonastismo.
Las respuestas a estímulos táctiles externos no se limitan a movimientos inmediatos; también sirven para dirigir el crecimiento de las raíces y orientarlas para evitar obstáculos, por ejemplo alguna piedra. Además, las raíces van modificando su dirección para buscar nutrientes, como fósforo y nitrógeno (quimiotropismo), o para evadir toxinas, como altas concentraciones de sales (halotropismo). Esta capacidad de detectar las sustancias químicas a su alrededor es el equivalente a nuestros sentidos del olfato y del gusto.
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Afortunadamente, Vanesa siempre recuerda regar sus plantas, pero si fuera un poco más despistada, a las plantas les quedaría un truco más bajo la manga: el hidrotropismo o crecimiento guiado por agua. Ellas responden a la cantidad de agua en sus alrededores y crecen en dirección de la tierra más húmeda. En este caso, las auxinas están involucradas en el proceso solamente en algunas especies. La hormona que se encarga de controlar la elongación de las raíces es ABA, el ácido abscísico: es la responsable de la respuesta a la sequía (o a las personas olvidadizas) y a los cambios rápidos en las concentraciones internas y externas de agua (estrés osmótico).
Los seres humanos nos centramos, principalmente, en la vista para entender lo que nos rodea, pero otros seres vivos usan sentidos diferentes. Aunque no tengan ojos, las plantas también pueden observar su ambiente mediante tropismos y reaccionar según las condiciones a las que se enfrenten. Con sus hormonas particulares pueden sentir su entorno y orientarse a través de esta brújula botánica, para darle sentido al mundo.
Mariana Castro Azpíroz
Bióloga Molecular por la Universidad Autónoma Metropolitana y divulgadora científica en Ciencia en un clic.
Referencias
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Dietrich, D. (2018). Hydrotropism – How Roots Search for Water. J Exp Bot; 69(11) :2759-2771.
Luigi, G. I., Romano, L E.,. De Pascale, S., Mele, G., Gargiulo, L & Aronne, G. (2019). Chemotropic vs Hydrotropic Stimuli for Root Growth Orientation in Microgravity. Front Plant Sci; 10: 1547.
Editores de la Encyclopedia Britannica. (2009). tropism. Encyclopedia Britannica.
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