Las plantas estresadas emiten sonidos con información para animales y vegetales
Los amantes de la jardinería suelen decir con naturalidad que una planta está contenta o sedienta o tristona, según sea el caso... Basta con mirar un geranio mustio para saber que no se encuentra bien. Ahora, además de mirar a las plantas, se las puede escuchar. Investigadores israelíes han descubierto que las tomateras y las plantas de tabaco estresadas –por deshidratación o porque sus tallos se han podado– emiten sonidos de un volumen “comparable al de una conversación humana normal” pero en rango ultrasónico, por lo que no podemos escucharlas sin tratar primero informáticamente esos sonidos. El descubrimiento se publica este jueves en la revista Cell
“Las vibraciones se han documentado en las plantas desde hace mucho tiempo, siempre utilizando un sensor fijado a la planta (o haciendo un agujero en la planta y fijando el sensor directamente al xilema). Nuestro estudio por primera vez registra sonidos aéreos utilizando micrófonos a distancia”, afirma Lilach Hadany, bióloga evolutiva y teórica de la Universidad de Tel Aviv, en declaraciones a elDiario.es
Los investigadores explican que utilizaron los micrófonos para grabar plantas sanas y estresadas de tomate y tabaco, primero en una cámara acústica insonorizada y luego en un invernadero más ruidoso. Sometieron a las plantas a estrés por dos métodos: no regándolas durante varios días y cortándoles los tallos.
Tras grabarlas, entrenaron un algoritmo de aprendizaje automático –una Inteligencia Artificial– para diferenciar entre plantas sin estrés, plantas sedientas y plantas cortadas.
Más sonidos entre las plantas estresadas
Los sonidos parecen borboteos o chasquidos y son más frecuentes en las plantas estresadas que en las relajadas. Para que estas emisiones sean perceptibles por el oído humano los científicos han tenido que reducir su frecuencia.
Una sola planta estresada emite entre 30 y 50 de estos chasquidos por hora a intervalos aparentemente aleatorios. Esos chasquidos no son de la misma naturaleza que los que escuchamos en casa cuando crujen los muebles o las puertas: “Los sonidos en sí son diferentes. Los que grabamos estaban todos en el rango ultrasónico (principalmente 40kHz-80kHz)”, apunta Hadany.
Los investigadores afirman que las plantas estresadas por el agua empezaron a emitir ruidos antes de estar visiblemente deshidratadas (y la frecuencia de los sonidos alcanzó su máximo tras cinco días sin agua antes de volver a disminuir a medida que las plantas se secaban por completo). Los tipos de sonido emitidos diferían según la causa del estrés. El algoritmo de aprendizaje automático fue capaz de diferenciar con precisión entre deshidratación y estrés por corte y también pudo discernir si los sonidos procedían de una tomatera o de una planta de tabaco, aseguran los autores en un comunicado de prensa.
Aunque el estudio se centró en las tomateras y las plantas de tabaco por su facilidad de cultivo y estandarización en el laboratorio, el equipo de investigación también grabó otras especies de plantas. “Descubrimos que muchas de ellas –maíz, trigo, uva y cactus, por ejemplo– emiten sonidos cuando están estresadas”, explica Hadany.
¿Dónde está la información?
Cabe plantear la objeción de que, en realidad, la información que trasmiten las plantas no está contenida en estos sonidos, sino más bien en la experiencia y la capacidad del oyente (ya sea un animal o una Inteligencia Artificial) para asociar estos sonidos a las condiciones ambientales. Hadany rechaza esta posibilidad: “La información está contenida en los sonidos. Utilizamos la Inteligencia Artificial para interpretar los sonidos e identificar el tipo de estrés –o el tipo de planta– a partir de ellos. Por lo tanto, diferentes sonidos revelan diferente información”.
Esta científica establece un paralelismo incluso con las lenguas humanas, salvando las distancias: “Se necesitan algunas habilidades por parte del oyente para interpretar, pero se considera que las palabras habladas contienen información”.
El mecanismo exacto de estos ruidos no está claro, pero los investigadores sugieren que podría deberse a la formación y rotura de burbujas de aire en el sistema vascular de la planta, un proceso llamado cavitación. Tampoco está claro si las plantas producen estos sonidos para comunicarse con otros organismos, pero el hecho de que existan –creen los investigadores– tiene grandes implicaciones ecológicas y evolutivas.
Una polilla puede utilizar los sonidos para elegir una planta no estresada, que ofrecería mejor alimento a su descendencia
Hadany sugiere que animales como las polillas se informan del estado de la planta atendiendo a estos sonidos o vibraciones: “Piensa en una polilla hembra que busca una planta en la que poner sus huevos. Una planta seca es un lugar de puesta menos prometedor que una bien regada. Así pues, la polilla puede utilizar los sonidos para elegir una planta no estresada, que ofrecería mejor alimento a su descendencia”.
Los investigadores conjeturan que otras plantas también podrían estar escuchando y beneficiándose de los sonidos. Según el comunicado de prensa, Hadany y otros miembros de su equipo mostraron en investigaciones anteriores que las plantas pueden responder a sonidos y vibraciones, también que algunas aumentan la concentración de azúcar en su néctar cuando “oyen” los sonidos emitidos por los polinizadores.
Otros estudios han demostrado que las plantas cambian su expresión genética en respuesta a los sonidos. “Si otras plantas tuvieran información sobre el estrés antes de que se produjera, podrían prepararse”, apunta Hadany.
Riego más eficiente
Las grabaciones sonoras de las plantas podrían utilizarse, según los autores, en los sistemas de riego agrícola para controlar el estado de hidratación de los cultivos y ayudar a distribuir el agua de forma más eficiente.
“Sabemos que hay muchos ultrasonidos ahí fuera –cada vez que usas un micrófono, descubres que muchas cosas producen sonidos que los humanos no podemos oír–, pero el hecho de que las plantas produzcan estos sonidos abre toda una nueva vía de oportunidades de comunicación, escucha y explotación de los mismos”, dice el coautor principal Yossi Yovel, neuroecólogo de la Universidad de Tel Aviv.
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