El mundo de los sentidos está ampliamente estudiado en animales. Aparte de los sentidos del ser humano —que son más de cinco—, reconocemos en otros animales sentidos totalmente ajenos para nosotros: algunos perciben radiación fuera del espectro visible, como las abejas con el ultravioleta, o las serpientes respecto al infrarrojo; los tiburones perciben cambios en el campo electromagnético; el escarabajo de fuego percibe un incendio a larga distancia; pulpos y sepias pueden ver la luz polarizada; las hormigas perciben y reconocen rastros de feromonas; y los murciélagos pueden ‘escuchar’ las texturas.
Claramente, aceptamos que muchos animales cuentan con sentidos, similares o muy distintos a los nuestros. Pero fuera del reino animal encontramos seres vivos que carecen de sistema nervioso. Y por lo tanto, desde la concepción antropocéntrica de lo que se considera ‘sentidos’, esos seres vivos no pueden tenerlos.
Pero si entendemos el término ‘sentido’ como el proceso fisiológico que implica la recepción y el reconocimiento de estímulos —externos o internos—, y la generación de respuestas acordes, entonces no es descabellado pensar que organismos vivos sin cerebro puedan tenerlos. Al fin y al cabo, recibir estímulos y responder a ellos es una propiedad de los seres vivos. Y las plantas no son ajenas.
Sin cerebro, pero con fitohormonas
Es evidente que las plantas carecen de sistema nervioso, pero no significa que no perciban o reaccionen a eventos que suceden a su alrededor o a sí mismas. Las plantas tienen una capacidad de movimiento muy limitada; no pueden huir de sus depredadores, y por lo tanto, han desarrollado otro tipo de estrategias evolutivas para su defensa. Una de las más peculiares está relacionada con la bioquímica.
Además del metabolismo primario, —el que permite a los seres vivos mantenerse con vida—, las plantas cuentan con un metabolismo secundario variado y muy complejo. La evolución ha dotado a las plantas de capacidades asombrosas en lo que a síntesis de productos químicos se refiere —metabolitos— que son prácticamente laboratorios naturales. Y emplean esos metabolitos para muchas funciones.
En lugar de neuronas e impulsos nerviosos, las plantas utilizan moléculas de señalización para dar instrucciones de unas células a otras. Son las fitohormonas, que controlan todos los aspectos del crecimiento y el desarrollo de las plantas, la defensa frente a patógenos y herbívoros o la tolerancia al estrés. A diferencia de los animales, en los que las hormonas se producen exclusivamente en determinados tejidos —glándulas—, todas las células de una planta puede producir fitohormonas.
Existen varios tipos de fitohormonas: las citoquinas, los brasinosteroides, las giberelinas, el sallicilato, el etileno, las estrigolactonas o el ácido abscísico. Cada una tiene su comportamiento, sus propiedades y sus funciones. Y entre ellas, los sentidos de las plantas.
Los tropismos: creciendo en la dirección correcta
Un experimento habitual para comprobar la capacidad de las plantas de percibir estímulos y responder adecuadamente es hacer germinar una alubia o una lenteja, y una vez que la plántula desarrolla sus primeras hojas y su primera raíz, cambiar su posición. No importa cómo esté orientada, ni si el suelo está inclinado, la raíz siempre se dirige hacia abajo. Y no importa en qué dirección se cambie la posición de la plántula reorientando la raíz en otra dirección, no tardará en curvarse para volver a dirigirse hacia abajo.
Este movimiento se denomina gravitropismo, el crecimiento a favor de la gravedad; un mecanismo mediado por fitohormonas, y específicamente, por las auxinas. Estas fitohormonas son sintetizadas en el ápice del tallo y se distribuyen por la planta, transportándose de célula a célula, según un gradiente gravitatorio. De forma general, las auxinas regulan el crecimiento de forma distinta según el tejido sobre el que actúa. En el caso de la raíz, una mayor concentración de auxinas reduce el alargamiento de las células. De este modo, cuando la raíz está orientada hacia abajo, siguiendo la gravedad, la distribución de auxinas es homogénea, y el crecimiento, uniforme. Pero si la raíz se encuentra inclinada, el lado que quede hacia abajo acumula más auxinas, inhibiendo su elongación; el lado superior crece, entonces, más rápido, y la raíz se reorienta hasta encontrar el camino a favor de la gravedad.
Otro experimento sencillo consiste en introducir la plántula recién germinada en una caja opaca con un agujero que permite la entrada de luz. No importa cómo se coloque la planta en el interior, que crecerá hacia el agujero. De hecho, si el experimento se complica haciendo un laberinto en el interior de la caja, y se coloca a la planta en el extremo opuesto al agujero por donde entra la luz, el tallo resolverá el laberinto, mediante el crecimiento, sin error.
Este crecimiento dirigido hacia la fuente de luz se denomina fototropismo, y también está regulado por auxinas, por efecto de las proteínas llamadas fototropinas, que permiten o impiden la difusión de las auxinas en función de la luz. Cuando la luz incide sobre el ápice del tallo de forma directa, la auxina se distribuye de forma homogénea, y el tallo crece de forma uniforme; sin embargo, cuando la luz incide desde un lado, las fototropinas favorecen una distribución desigual de la auxina, que tiende a acumularse en el lado en sombra.
En el tallo, las auxinas tienen el efecto contrario que en la raíz: favorecen la elongación celular. De este modo el lado sombreado crece más, y curva así el tallo hacia la luz. La percepción de la luz de las plantas es tan sensible que pueden distinguir diferencias mínimas en la intensidad. Por ello pueden resolver esos laberintos; la luz rebota en las paredes y la planta elige siempre el camino más luminoso.
La detección de sustancias químicas
Uno de los sentidos más fascinantes de las plantas es la quimiocepción o capacidad de percibir sustancias químicas, análogo a nuestro sentido del gusto o del olfato. En este caso, las plantas emplean ciertas fitohormonas de naturaleza volátil o semivolátil, como los terpenos.
Estas biomoléculas son sintetizadas y liberadas por las plantas ante determinados estímulos, como agresiones o presencia de patógenos, y las difunden a la atmósfera, transportándose por el aire para ser recibidas por las plantas vecinas.
En la planta receptora, estas moléculas sensibilizan distintas vías de señalización y desencadenan respuestas defensivas o inmunitarias con las que anticiparse a las agresiones. Es, por lo tanto, una especie de señal de alarma que se activa de unas plantas a otras, y constituye una de las formas más curiosas de comunicación entre seres vivos.
El tacto de las plantas
Las plantas también gozan de un excelente sentido del tacto. En algunos casos, el tacto desencadena movimientos rápidos pero de carácter temporal y reversible. Son los que se encuentran en algunas plantas carnívoras, que cierran sus hojas como si fuera una trampa con la que encerrar a los insectos, o el de la mimosa, que repliega sus hojas ante un contacto, para protegerlas. Este movimiento se denomina nastia, y se produce por cambios repentinos en la turgencia de algunas células de la hoja.
Pero además, las plantas son capaces de reconocer señales táctiles de una superficie sólida, y crecer en consecuencia. A este fenómeno se le denomina tigmotropismo, y tiene dos vertientes, el tigmotropismo positivo, que se traduce en un crecimiento a favor de esa superficie, y frecuentemente, un agarre fuerte a ella, usándola como soporte sin importar su forma o su inclinación —característica muy evidente entre las trepadoras—; y el tigmotropismo negativo, que sucede en las raíces, y busca evitar el contacto con esas superficies, por ejemplo, esquivando rocas que no podría atravesar en su crecimiento, y buscando grietas o recovecos por las que crecer.
No se conoce muy bien cuál es el proceso por el cual las plantas reconocen los estímulos táctiles, pero una reciente publicación en la revista científica Nature Plants ha abierto un poco más las puertas del conocimiento. Según los resultados de los experimentos llevados a cabo por Alexander H. Howell y sus colaboradores, de la Universidad del Estado de Washington en Pullman, Estados Unidos, las células vegetales responden a los estímulos táctiles enviando señales de calcio a sus células vecinas, en una especie de oleadas, lentas pero constantes, que se transmiten a través de la planta. Para los investigadores resulta sorprendente lo finamente sensibles que pueden ser las células vegetales al discriminar cuándo algo las está tocando y cuándo no.
Un suceso más, que sigue sorprendiendo a los investigadores, en unos seres vivos muy capaces de percibir el entorno que les rodea, sin la necesidad de un sistema nervioso.