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Entonces, ¿las plantas duermen? Le hice la pregunta a varios expertos en plantas y la respuesta corta es no, al menos no en el sentido literal. Las plantas no tienen sistemas nerviosos centrales que parecen ser clave en lo que pensamos que es dormir en humanos. Pero las plantas tienen ritmos circadianos sintonizados con el ciclo de 24 horas de luz-oscuridad de la Tierra, que mantienen incluso si se mantienen en luz a tiempo completo, tal como lo hacemos nosotros. Y ahí es donde las cosas se ponen realmente interesantes.
Señales cíclicas
Para nosotros, el ciclo circadiano determina cuándo debemos dormir y cuándo debemos despertar: la luz del sol entra en nuestros ojos cada mañana, desencadenando células en el cerebro que controlan los niveles de la hormona melatonina, que, en parte, controla la somnolencia. Mientras más melatonina, más somnolientos estamos, los niveles disminuyen durante el día y aumentan durante la noche. Y aunque nuestro principal reloj de sueño reside en el cerebro, también tenemos genes de reloj en casi todos los tipos de células en todo el cuerpo, y los procesos fisiológicos vitales ocurren mientras dormimos.
Las plantas también sufren cambios fisiológicos durante cada etapa del día, dice Janet Braam, bióloga de la planta en la Universidad de Rice. “Probablemente existen diversas y muy importantes ventajas de la función del reloj circadiano para las plantas”, me dijo por correo electrónico. Por ejemplo, “sabemos que las plantas usan el reloj para poder monitorear la duración del día y así pueden prepararse para los cambios estacionales (como el invierno) antes de que el clima realmente cambie”.
De hecho, el comportamiento de la planta está estrechamente controlado por el sol. Durante el día, las plantas absorben la luz solar durante la fotosíntesis, el proceso que utilizan para obtener energía. Pero cuando se pone el sol, la oportunidad de comer de las plantas desaparece y otros procesos fisiológicos toman el control, incluido el metabolismo y el crecimiento de la energía.
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Las plantas pueden anticipar el amanecer cada día y seguir al sol para maximizar su potencial de fotosíntesis. El girasol en el lapso de tiempo abajo, por ejemplo, se balancea hacia adelante y hacia atrás cuando el sol sale y cae, y los videos de este gran sitio web sLowlife muestran plántulas de maíz inclinándose hacia una bombilla y plántulas de girasol que parecen bailar cuando alcanzan a luz de sol.
El equipo de Braam en Rice descubrió que el ritmo circadiano en ciertas plantas también determina cuándo lanzan defensas químicas contra los depredadores. Un estudio de 2012 sobre Arabidopsis, una planta de floración muy estudiada relacionada con la col, descubrió que el ciclo circadiano de la planta ayuda a evitar las orugas de langostinos. Un conjunto de plantas mantenidas en un ciclo diurno / nocturno normal anticipaba el momento en que las orugas comen típicamente y emitían un químico picante para desalentar la alimentación. Las plantas forzadas en un ciclo de luz 12 horas fuera de fase no hicieron esto y, por lo tanto, fueron masticadas.
Y en un estudio de junio pasado, los investigadores mostraron que el repollo conserva su ritmo circadiano después de la cosecha, incluida la producción cíclica de un químico llamado 4MSO, que puede tener propiedades anticancerígenas.
Aprovechando al máximo una situación
Desde una perspectiva evolutiva, tiene sentido que las plantas tengan una vida química tan robusta sintonizada en su entorno. Robertson McClung, un genetista de plantas en Dartmouth, señala que, al igual que cualquier otro organismo, las plantas necesitan comer y protegerse de los depredadores. Sin embargo, a diferencia de un animal, las plantas no pueden caminar para encontrar comida o buscar refugio. Para sobrevivir, deben aprovechar las diversas etapas del día para maximizar la ingesta y el crecimiento de alimentos. También detectan la actividad cíclica de los insectos y otros depredadores para preparar defensas químicas, o pequeños cambios en la temperatura o el tiempo de la luz solar para prepararse para las diferentes estaciones.
¿Qué significa esto para nosotros? Comprender cómo controlar la composición nutricional de las verduras en nuestro refrigerador podría mejorar nuestra dieta y nuestra salud, por ejemplo, al comer un repollo cuando el 4MSO está en su punto más alto. La manipulación de las señales químicas de las plantas también podría proporcionar una opción para el control de plagas, o alentar un mayor rendimiento de los cultivos.
“Todo el mundo que trabaja en el reloj circadiano de la planta tiene esa como su objetivo”, explica McClung, refiriéndose a la idea de que podríamos explotar los ritmos naturales de las plantas. “Ahora hay un sentido, hay datos emergentes que pueden mejorar la productividad de los cultivos mediante la manipulación del reloj circadiano. ¿Las plantas duermen? | Ciencia popular
