El glutamato, un neurotransmisor en los mamíferos, desencadena señales de calcio que se extienden por la planta tras los daños
Oruga
Cuando una oruga, o algún otro herbívoro molesto, mordisquea una hoja, la planta empieza a enviar señales de peligro a sus frondas más lejanas. Estas señales pueden activar los mecanismos de defensa de la planta, como la producción de compuestos nocivos para ahuyentar a la plaga o la activación de vías para curar los tejidos dañados.
Los investigadores de plantas han pensado que este proceso de señalización implica a los iones de calcio y a los receptores de proteínas que se unen a la molécula de glutamato. Ahora, utilizando imágenes de fluorescencia e ingeniería genética, un equipo de investigación dirigido por Masatsugu Toyota en la Universidad de Saitama ha confirmado este mecanismo
El glutamato es un neurotransmisor de acción rápida en los sistemas nerviosos de los mamíferos. Así que los hallazgos sugieren que las plantas pueden enviar señales internas a través de un proceso similar al de los nervios.
En el nuevo estudio, el equipo atrajo a las orugas para que mordieran o cortaran plantas de Arabidopsis diseñadas para expresar un sensor proteínico que se hace fluorescente cuando se une a los iones de calcio. Los mecanismos de defensa de la planta se activan en parte por el aumento de la concentración de iones de calcio.
Utilizando un microscopio fluorescente sensible, el equipo detectó picos en los niveles de iones de calcio inmediatamente en los lugares donde se produjeron los daños y dos minutos después en las hojas distantes. El momento era demasiado rápido para explicarlo por la difusión de los iones a través de la planta.
Cientificos
En cambio, los científicos plantearon la hipótesis de que el daño desencadena la liberación de glutamato que, a su vez, activa los receptores similares al glutamato. Estas proteínas son canales de iones que se abren cuando se activan, desencadenando la afluencia de iones de calcio a los extremos de la planta. Los receptores de glutamato similares a estas proteínas están implicados en procesos cerebrales como el aprendizaje y la memoria en los seres humanos.
Para demostrar que el glutamato era el responsable, el equipo también diseñó las plantas para que expresaran sensores fluorescentes de glutamato. Los científicos observaron que los niveles de glutamato aumentaban en el lugar de la herida en la planta. Toyota dice que creen que este glutamato procede de las venas de la hoja.
«Nuestro mensaje es que las plantas, que no tienen un sistema nervioso central, producen funciones similares a las del sistema nervioso», dice Toyota. Pero no está seguro de que los científicos puedan decir ahora definitivamente que las plantas tienen sistemas nerviosos.
