Un hallazgo científico explica cómo las plantas manifiestan el estrés mediante cambios internos de presión

Un avance significativo en la comprensión de la comunicación interna de las plantas fue logrado por investigadores del Centro de Investigación en Sistemas de Plantas Programables (CROPPS). Según informó Phys.org, un estudio reciente resolvió un misterio de más de un siglo sobre cómo las plantas transmiten señales de estrés internamente. Este descubrimiento podría revolucionar la forma en que los agricultores interactúan con sus cultivos, permitiendo una comunicación bidireccional entre plantas y humanos.

Mecanismo de presión negativa: la clave de la comunicación vegetal

El estudio, publicado en la revista Proceedings of the National Academy of Sciences, detalla cómo las plantas utilizan la presión negativa dentro de su sistema vascular para mantener el agua en sus tallos, raíces y hojas durante períodos de sequía.

Según publicó Phys.org, los investigadores descubrieron que los cambios en esta presión pueden desencadenar el movimiento de fluidos que transportan señales mecánicas y químicas a lo largo de la planta. Este proceso permite a las plantas responder de manera coordinada y rápida a factores de estrés como la sequía o el daño físico.

La investigación, liderada por Vesna Bacheva, asociada postdoctoral en CROPPS y becaria de Schmidt Science, desarrolló un modelo predictivo que explica cómo se transmiten las señales mecánicas y químicas en las plantas cuando los estresores alteran la presión interna.

Además, Bacheva, junto con sus colegas, ha proporcionado un marco unificado que detalla cómo estas señales se propagan, lo que representa un avance crucial en un campo que, sorprendentemente, aún está en sus primeras etapas de comprensión mecánica, según detalló Phys.org.

Respuestas de las plantas a las heridas y el estrés

El sistema vascular de las plantas, compuesto por una red de tubos bajo presión, juega un papel fundamental en la comunicación interna. Cuando una planta sufre una herida, como el mordisco de un insecto, se produce un cambio de presión que puede desencadenar respuestas en cadena.

A su vez, Phys.org reportó que estos cambios de presión pueden provocar un flujo masivo de agua que transporta químicos liberados por las células en el sitio de la herida al resto de la planta. Una hipótesis sugiere que estos químicos podrían inducir la producción de un ácido tóxico que repele a los insectos.

Desarrollo de plantas reporteras para la agricultura

El equipo de investigación está trabajando en el desarrollo de plantas reporteras que puedan comunicar sus necesidades de manera visual. Según informó el medio, estas plantas podrían cambiar de color o emitir fluorescencia cuando necesiten agua.

La visión a largo plazo es establecer una comunicación bidireccional, donde no solo las plantas puedan indicar sus necesidades, sino que los agricultores también puedan informar a las plantas sobre condiciones climáticas futuras, permitiéndoles ajustar su uso de agua de manera más eficiente.

Integración de biología molecular y diseño de ingeniería

Por su parte, Abe Stroock, profesor de ingeniería química y biomolecular en Cornell Engineering, destacó que en CROPPS se está investigando simultáneamente la biología molecular, la biofísica y el diseño de ingeniería para integrar estos descubrimientos en una realidad agronómica. Según consignó Phys.org, este enfoque multidisciplinario está generando nuevos conceptos y tecnologías que podrían transformar la agricultura moderna.

Este avance no solo resuelve un enigma científico de larga data, sino que también abre la puerta a innovaciones que podrían mejorar significativamente la eficiencia del uso del agua en la agricultura, un recurso cada vez más escaso en muchas partes del mundo.