Imagen: César Mejías

Nueva teoría sugiere que plantas son capaces de tomar decisiones estratégicas

Una nueva teoría de investigadores de Princeton sugiere que árboles y otros vegetales son mucho más que "solo" seres vivos: son seres inteligentes con un papel activo en el desarrollo de sus ecosistemas.

Por Francisco J. Lastra @efejotaele | 2015-12-04 | 07:00
Tags | ecología, ciencia, árboles, medio ambiente, biología, nitrógeno, trópico

Fue nuestra madre o quizá una tía del Jardín, la que nos explicó, hace muchos años, que ese arbolito delgaducho de por allá y la llamativa flor de por acá son como nosotros, es decir, seres vivos que nacen, se desarrollan, se reproducen y, finalmente, mueren. En nuestra mente infantil, seguramente pensamos en el momento: Entonces ¿serán capaces de sentir y pensar?

Hoy, ya creciditos, nos podremos volver a sorprender con un esbozo de respuesta a esta pregunta. Una nueva teoría, proveniente del alma máter de más de diez premios Nobel, la prestigiosa Universidad de Princeton, sugiere que las plantas tienen un rol mucho más activo del que pensábamos y que son capaces de tomar decisiones estratégicas que benefician a ecosistemas completos.

El misterio de las plantas

Todo partió de una planta, no una cualquiera, sino las llamadas fijadoras de nitrógeno. Estas plantas, casi en su mayoría árboles, arbustos y hierbas de la familia de las leguminosas, invitan, mediante secreciones, a la bacteria Rhizobium para que infecte sus raíces. Eeewww.

En este caso la infección es buena, porque la bacteria, a cambio de carbohidratos, convierte el nitrógeno atmosférico en compuestos inorgánicos de nitrógeno que la planta puede usar como fertilizante, liberando el exceso a sus vecinos, que no son capaces de seducir a la Rhizobium.

Por años, científicos se han preguntado por qué estas plantas se desarrollan mejor y son más abundantes que otras especies en tierras ricas en nitrógeno, como en bosques tropicales, y son mucho más escasas y de menor tamaño en aquellas pobres de este elemento, como en bosques boreales y templados.

No tiene lógica: en un suelo rico en nitrógeno, tener línea directa con la Rhizobium (o sea, aprovechar el nitrógeno atmosférico) no debería suponer ninguna ventaja, ya que hay fertilizante de sobra disponible para todos en el suelo. De hecho, dado que el proceso requiere de energía, las plantas fijadoras de nitrógeno deberían crecer menos. Por el contrario, en el suelo pobre de nitrógeno, este tipo de plantas debería crecer mucho más que otras especies, ya que tienen una fábrica alimento en sus pies.

Un grupo top de biólogos de Princeton analizó, mediante un modelo matemático, a estos árboles fijadores de nitrógeno en bosques tropicales y no tropicales en un escenario donde fueron perturbados por fenómenos naturales, como incendios y huracanes, dejando sus suelos pobres de nutrientes. Así, emparejando la cancha teórica, estudiaron cómo las plantas fijadoras de nitrógeno actuarían en ambos tipos de bosques.

La planta inteligente

Los investigadores observaron en su modelo que las plantas fijadoras de nitrógeno en zonas tropicales tomarían mejores decisiones que les permitirían subsistir y, además, acelerar la recuperación del bosque.

En bosques no tropicales (boreales y templados), donde el suelo es de por sí pobre en nitrógeno y su recuperación luego de un incendio o inundación es más lenta, sacrifican su crecimiento para mantener un nivel aceptable de nitrógeno en el suelo, así favoreciendo a sus vecinos que no son fijadores de nitrógeno. Es por ello, reportan los investigadores, que en la recuperación de un bosque azotado por un fenómeno natural, los árboles con esta capacidad no suelen pasar de las primeras etapas (ya que sus vecinos espigados le roban la luz solar). A la larga esto perjudica a todo el bosque, porque el suelo luego comienza nuevamente a empobrecerse del valioso nitrógeno.

En bosques tropicales, en cambio, utilizan su habilidad para proveerse de un empujón nutricional en sus primeras etapas, pero luego, una vez que detectan que la cantidad de nitrógeno en el suelo es suficientemente alta, la "apagan". Así ahorran esa energía que usualmente gastarían en el intercambio con la Rhizobium, y la redirigen hacia su crecimiento, permitiéndoles competir por la luz solar, logrando vivir por muchos años más que sus hermanas no-tropicales.

La teoría de las plantas estratégicas

"Generalmente pensamos que las plantas responden pasivamente a su ambiente, pero hemos encontrado que pueden ser de hecho muy estratégicas", dice Lars Hedin, principal investigador y autor de la teoría que sugiere que el hecho de que puedan optar por apagar su habilidad es producto de la evolución de estrategias inteligentes en plantas tropicales.

"Las plantas fijadores de nitrógeno tropicales son lo suficientemente inteligentes para saber cuándo usar la costosa fijación de nitrógeno para competir con plantas vecinas, y cuándo apagarla, como si fuesen seres sintientes", agrega.

Contrario sería el caso de este tipo de plantas en zonas no tropicales, donde su habilidad no es utilizada de forma estratégica a largo plazo y termina por beneficiar a sus vecinos y no a ellas. "Al principio son súper competitivas, pero terminan ellas mismas cavando su propia tumba (y por ende, la de todo el bosque)", agrega Hedin.

Más antecedentes de la inteligencia en plantas

¿Así que podríamos hablar de plantas inteligentes? Pese al complejo trabajo que sabemos que son capaces de hacer, son pocos los científicos que se atreven a sugerirlo.

El estudio pasado es un ejemplo, y tampoco podemos dejar de mencionar al italiano Stefano Mancuso, precursor de la llamada "neurobiología vegetal".

En su libro Brilliant Green: The Surprising History and Science of Plant Intelligence (Verde Brillante: La sorpresiva historia y ciencia de la inteligencia en plantas), expone los estudios que ha llevado a cabo como director del Laboratorio Internacional de Neurobiología Vegetal.

Según Mancuso y su equipo de investigadores, si hay algo parecido a un "cerebro" vegetal, éste se encontraría en las raíces de las plantas, especialmente en sus terminaciones, ya que tienen:

-Sentido de gravedad (saben que deben crecer hacia "abajo").

-Sensores del ambiente químico bajo tierra (lo que les permite dirigirse hacia nutrientes y lejos de peligros).

-Son capaces de distinguirse entre ellas (otras puntas de la misma planta) y otras (de otras plantas).

-Crecen en concierto con otras de forma similar a los patrones de movimiento en bandadas de aves y cardúmenes de peces. Tienen a alinearse, especialmente cuando crecen muy juntas.

-Evitan crecer hacia un objeto inerte, incluso antes de poder tocarlo.

-Pueden sentir la luz.

Conclusiones similares tiene también el libro del científico Daniel Chamovitz, What a Plant Knows (Lo que una planta sabe), aunque Chamovitz prefiere hablar de sentidos y se distancia del término neurobiología vegetal. "Es tan ridículo como decir biología humana floral. ¡Las plantas no tienen neuronas tal como los humanos no tenemos flores!", decía en entrevista con Scientific American.

Su importancia frente al calentamiento global

Volviendo a la teoría, de confirmarse en terreno, sería una prueba de que la adaptación de especies individuales resulta en patrones que afectan ecosistemas completos, "acercándonos a nuestra búsqueda de una teoría evolutiva coherente para la ecología", opina Benjamin Houlton, profesor adjunto de la Universidad de California-Davis, quien no formó parte del estudio.

Es más, dice Houlton, significaría que estas plantas serían capaces de adaptarse al calentamiento global, y dado el importante papel que cumplen nutriendo a sus vecinos, también significaría que sus ecosistemas enteros serían huesos más duros de roer para esta amenaza global.

¿Qué significa para nosotros, los humanos? Que si alguna vez comenzamos a sufrir las consecuencias del cambio climático, más nos vale estar rodeado de plantas fijadoras de nitrógeno tropicales.

¿Crees que las plantas tienen un papel más activo del que pensábamos?