Cuando pensamos en las plantas usualmente las asociamos a organismos indefensos, que poco pueden hacer ante agentes externos. Sin embargo, resulta que las plantas son mucho más capaces de defenderse de lo que aparentan.

Si bien, por años la comunidad científica ha estado al tanto que las plantas pueden responder a los ataques externos, ahora un interesante estudio de la Universidad de Wisconsin-Madison y la Agencia de Ciencia y Tecnología de Japón publicado por la revista Science pone en evidencia y revela nuevos detalles sobre ese proceso.

El estudio comandado por Masatsugu Toyota es el primero en mostrar claramente el notable mecanismo de defensa de las plantas en acción, además de ofrecer nueva información sobre cómo suceden los procesos biológicos al interior de estos organismos, que todavía son un misterio en muchos sentidos.

"Sabemos que si hieres una hoja obtienes una carga eléctrica y obtienes una propagación que se mueve a través de la planta", explicó el botánico Simon Gilroy, coautor del estudio, mediante una declaración. "Lo que desencadena esa carga eléctrica, y cómo ella se mueve a lo largo de la planta, era algo desconocido".

Para dar con las respuestas a esa interrogante, el equipo de investigadores teorizó que el calcio podría tener algún factor en el proceso. Por supuesto, todo esto considerando el conocimiento previo respecto al rol de los iones de calcio en la señalización al interior de las plantas, particularmente en respuesta a los cambios en las condiciones ambientales.

En ese escenario, el desafío del equipo era poner en evidencia el trabajo del calcio al interior de las plantas, por lo que para visualizar su movimiento en tiempo real modificaron genéticamente plantas para que produjeran una proteína que se vuelve fluorescente alrededor del calcio, iluminando  así el interior de las plantas. 

Con las plantas iluminadas, los científicos utilizaron avanzados microscopios y biosensores para realizar el estudio, lo que les permitió rastrear la presencia y el volumen del calcio en las plantas en respuesta a diversas lesiones.

Por ejemplo, experimentando en una planta de mostaza, el equipo comandado por Toyota logró captar en un impresionante video sobre qué sucede cuando una oruga come una hoja.

Como muestra el material, mientras la oruga devora la hoja, la planta se ilumina. Esto evidencia que el calcio se va alejando de zona que está siendo comida hacia otras hojas de la planta.

El calcio se propaga a una velocidad de un milímetro por segundo, que es lo suficientemente rápido para llegar a los lugares más alejados de la planta en menos de dos minutos.

En ese sentido, los pulsos de calcio son capaces de diseminarse y viajar a través del sistema vascular o circulatorio de la planta, propagando así la señal de alerta.

https://youtu.be/Lzq-wRHCTKc

El estudio determinó que cuando la alerta ya fue distribuida por toda la planta, las hojas comienzan a liberar  hormonas relacionadas a la defensa, en preparación para un eventual futuro ataque.

https://youtu.be/5HtD7x8RXPQ

En paralelo a esto, las plantas además comienzan a liberar sustancias químicas, que propician el proceso de  reparación o, en algunos casos, pueden liberar sustancias químicas nocivas o peligrosas para los insectos.