Los destellos fluorescentes revelan el secreto cerrado de la hoja de la planta ‘no me toques’
El nuevo video muestra brillantes destellos de luz que fluyen por las espinas de los folletos de la planta de la vergüenza cuando comienzan a cerrarse. Los iones de calcio liberan destellos de luz cuando un pequeño órgano llamado núcleo occipital recibe una señal eléctrica. (Crédito de la foto: MASATSUGU TOYOTA/Universidad de Saitama) (se abre en una nueva pestaña)
Destellos de luz se disparan a lo largo de las espinas de las hojas teñidas con fluorescentes de una planta «no me toques» mientras se doblan en un nuevo video impactante. Magníficas imágenes revelan cómo las plantas se apagan en segundos, a pesar de carecer de nervios y músculos.
Mimosa pudica, también conocida como «Don’t Touch Me», es conocida por su capacidad de rizar rápidamente sus hojas cuando se toca, retrayendo sus delgados folíolos parecidos a pinos en su columna central. Sin embargo, el mecanismo exacto detrás de este reflejo animal ha permanecido en gran medida un misterio hasta ahora.
En un nuevo estudio publicado el 14 de noviembre en la revista Nature Communications (se abre en una nueva pestaña), un equipo de investigadores creó plantas fluorescentes genéticamente modificadas y luego fotografió sus hojas mientras se enroscaban. Las imágenes resultantes mostraron señales químicas y eléctricas moviéndose a través de las hojas simultáneamente y provocando que los folletos se retiraran.
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«Las plantas poseen varios sistemas de comunicación que a menudo están ocultos a la vista», continuó el coautor del estudio, Masato Toyoda. (se abre en una nueva pestaña)Fisiólogos de plantas de la Universidad de Saitama en Japón dijeron en un comunicado (se abre en una nueva pestaña)La mejor manera de descubrir cómo funcionan es hacerlos visibles, agregó.
En el nuevo video, partes de las hojas brillan cuando los potenciales de acción (despolarización eléctrica de las membranas celulares) pasan a través de ellas. Esto es similar a cómo funcionan los nervios en los animales, pero sin células especializadas para dirigir la energía eléctrica, las señales viajan más lentamente a través del tejido vegetal.
La imagen de primer plano muestra una línea brillante tenue que desciende por los lóbulos dañados hasta el hueso occipital más cercano. (Crédito de la foto: MASATSUGU TOYOTA/Universidad de Saitama) (se abre en una nueva pestaña)
Hasta ahora, los investigadores sospechaban que estos dos potenciales de acción eran los principales mecanismos de señalización utilizados por las plantas de la vergüenza, pero estos videos revelan por primera vez cómo se generan estas señales. Cuando las células se despolarizan, liberan iones de calcio, que reaccionan con etiquetas fluorescentes colocadas en las plantas mutantes.
Los destellos más dramáticos son los que se encienden continuamente a lo largo del centro de las hojas. Estos son emitidos por órganos diminutos llamados pulvini, que usan cambios en la presión del agua para empujar los folíolos hacia las espinas de las hojas. Sin embargo, una señal fluorescente más débil (visible solo con aumento) también viaja a lo largo de la hoja desde donde se detectó el estímulo hasta la región occipital más cercana, antes de que el órgano doblado comience a parpadear. Una vez que se activa un occipital, envía una señal al occipital adyacente, creando un efecto dominó brillante en la columna vertebral de la hoja.
Los científicos ya sabían sobre pulvini, pero hasta ahora, no sabían qué tan rápido encogen los folletos adyacentes. El nuevo video muestra que el pulvini recibe la señal aproximadamente 0,1 segundos antes de que el folleto se retraiga, lo cual es muy rápido para una planta, escribieron los investigadores en el artículo.
Los investigadores también realizaron experimentos para ver cómo respondían las plantas a los saltamontes hambrientos. (Crédito de la foto: MASATSUGU TOYOTA/Universidad de Saitama) (se abre en una nueva pestaña)
El nuevo estudio también arroja luz sobre por qué las plantas de vergüenza evolucionaron para cerrar sus hojas.
La teoría principal es que las hojas se juntan para protegerse de los insectos hambrientos. Para el estudio, los investigadores crearon variantes genéticas adicionales de la planta del estigma que carecen de pecíolos y, por lo tanto, no pueden cerrar sus hojas. Luego, el equipo expuso las plantas mutadas y no mutadas a los saltamontes y descubrió que los insectos comían más hojas de las plantas mutadas.
Otras razones potenciales por las que las plantas avergonzadas cierran sus hojas incluyen la reducción de la pérdida de agua o la evitación preventiva de insectos, escribió el equipo en su artículo, pero hay menos evidencia que respalde estas ideas.
