Descubren que las plantas reconocen a sus “parientes” por la forma de su cuerpo

Suena increíble, pero las plantas pueden reconocer a sus "parientes" por la forma de su cuerpo y actúan en consecuencia. Mediante diferentes experimentos con Arabidopsis thaliana, muy usada como modelo en estudios de fisiología vegetal, dos científicos observaron que "si tenían características genéticas similares, cada planta direccionaba el crecimiento de sus hojas hacia fuera de la hilera, minimizando la interferencia con sus vecinas", afirma el doctor Jorge Casal, investigador del CONICET y jefe del laboratorio de Fisiología Molecular de Plantas del Instituto Leloir. En cambio, si se mezclaban perfiles genéticos diferentes dentro de la misma hilera, en lugar de cooperar entre ellas las plantas competían por la luz.

"Es un resultado muy sorprendente", dice Casal, quien también integra el Instituto de Investigaciones Fisiológicas y Ecológicas Vinculadas a la Agricultura (IFEVA) de la Facultad de Agronomía de la UBA.

Los resultados del estudio, recién publicado en la versión online de la destacada revista científica "New Phytologist" podrían tener impactos en la agricultura. Los cultivos normalmente se siembran en hileras o surcos, donde las plantas están muy cerca de sus vecinas de la hilera y relativamente lejos de las plantas de otras hileras. Con este descubrimiento, "se podría mejorar el rendimiento en menos espacio y con mayor producción de granos, aunque nuestro trabajo de laboratorio requiere ser demostrado en grandes extensiones", indica Casal.

El trabajo también demuestra que las plantas no se reconocen únicamente a través de señales químicas de las raíces, sino que las plantas también "ven" y distinguen si las vecinas son parientes o no a través de receptores de luz, llamados fotocromos. "Aislamos las raíces y observamos que los fitocromos lograban ese reconocimiento a través del perfil de luces y sombras de sus vecinas", destaca Casal.

Casal y la doctora María Crepy –antes en el IFEVA y ahora investigadora del CONICET en la Estación Experimental Agropecuaria Concepción del Uruguay del INTA - observaron que la luz reflejada por cada planta configura un perfil de luz y de sombras. "Este perfil, que funciona como un ‘sello de identidad’, puede ser ‘visto’ por las plantas a través de los fotorreceptores y distinguir así el parentesco de sus ‘vecinos’. Esta información determina que en vez de competir por el espacio y por el acceso a la luz, cooperan entre sí para aprovecharlo, no individual sino colectivamente", explica Casal.

Cuando las plantas cooperan entre sí, amontonan sus propias hojas de modo que se sombrean entre ellas. "Sin embargo, como todas hacen lo mismo se reduce el sombreado mutuo entre plantas. Como consecuencia, cuando todas las plantas de la hilera apartan sus hojas de los vecinos cada planta rinde más en producción de semillas Este beneficio colectivo es mayor que el costo individual."

Para llegar a estos resultados , Casal y Crepy utilizaron diferentes tipos de Arabidopsis thaliana, llegando incluso a distorsionar experimentalmente los perfiles de luz, usando plantas mutantes a las que les faltan receptores específicos de luz o simulando la presencia de vecinos emparentados utilizando plásticos que reflejan luz.

Hay muchos investigadores que estudian cómo lograr plantas que soporten mejor la falta de agua o minerales, las temperaturas extremas o las plagas. El interés particular del laboratorio de Casal es identificar mecanismos de ajuste de las plantas a la presencia de vecinas en cultivos. "Las plantas nos enseñan que, si nos ponemos de acuerdo, resignar un poco de sí puede redundar en un beneficio para todos", reflexiona.