El curiós llenguatge de les plantes

La comunicació entre plantes és un gran desconeguda per a la majoria de les persones però, no obstant això, les plantes es comuniquen de diverses formes. En aquest article veurem els mètodes que utilitzen per comunicar-se entre elles i el perquè és tan necessari per a la seua supervivència.

 

Les plantes solen considerar-se per alguns com a éssers vius solitaris i indefensos, que tan sols serveixen per a proveir aliment i oxigen a la resta d’éssers vius. A més a més, es pensa, que aquestes no tenen cap interacció, siga entre elles o amb el seu voltant, més enllà de la que poden tenir amb els insectes pol·linitzadors i depredadors. No obstant això, aquesta creença no és del tot vertadera. Les plantes formen part de comunitats complexes, i dins d’aquestes comunitats es comuniquen entre elles per poder així sobreviure, defensar-se o garantir una sèrie de recursos per al seu creixement. Amb l’objectiu de compensar una vida fixades al sòl i la manca d’òrgans especialitzats, les plantes han adquirit per selecció natural sistemes de comunicació basats en fenòmens al·lelopàtics positius, és a dir, han desenvolupat mecanismes mitjançant els quals produeixen compostos bioquímics que poden influir en la supervivència, creixement i reproducció d’altres organismes veïns, permetent-los sobreviure fent front a les adversitats.

La comunicació es defineix com un procés d'intercanvi d'informació, entre dos o més participants, amb la finalitat de transmetre un missatge. L’emissor d’aquesta informació té la capacitat de codificar el missatge i enviar-lo a un receptor qui, per a la seua comprensió, el descodificarà i podrà generar com a conseqüència una resposta. Ara bé, a diferència dels humans, quan parlem de comunicació al món vegetal ens referim a ella com a un intercanvi d’informació mínim, és a dir, les plantes comparteixen informació, però mai es generarà una resposta per part del receptor al missatge rebut. Per tant, es pot dir que aquestes no són capaces d’establir converses pròpiament dites sinó que, en aquest tipus de comunicació, l’emissor enviarà un missatge independentment de la conseqüència que aquest puga generar en els receptors.

Seria per aquesta raó per la qual, quan parlem de plantes molts autors coincideixen en el fet que no es tractaria realment d’un acte de comunicació altruista entre organismes, sinó més aviat d’un acte d’espionatge amb l’objectiu d’aprofitar l’ocasió per a adaptar-se i protegir-se de futurs atacs.

 

Llançar missatges a l’aire

La comunicació entre plantes es pot dur a terme de diverses formes i a través de diferents medis. A qualsevol situació comunicativa, quan s’envia un missatge aquest ha de fer ús d’un llenguatge comprensible per part del receptor. En el cas de les plantes aquest llenguatge està compost per unes molècules anomenades components orgànics volàtils (COV). Aquestes molècules són metabòlits secundaris que sintetitza la planta per al seu funcionament fisiològic i que es troben emmagatzemades en reservoris cel·lulars. En el moment en què la planta pateix algun tipus d’atac, aquests seran alliberats al medi aeri, pel qual viatjaran a les plantes veïnes, creant d’aquesta manera una comunicació entre elles.

 

Postals plantes

 

Hi ha una gran quantitat de tipus diferents ee COV, que es diferenciaran per la seua composició i estructura. Aquesta gran varietat és deguda al fet que per a determinats tipus de lesions s’alliberen uns COV concrets, i també a que certes espècies de plantes sintetitzen COV exclusius, el que significa que no totes les espècies de plantes tenen els receptors adequats per a poder rebre i comprendre tots els COV diferents.

En resum, podem dir que els COV són les paraules del llenguatge de les plantes. Així, certes espècies tindran idiomes propis que tan sols elles seran capaces de comprendre i, com a conseqüència, existirà una situació de discriminació on el parentesc genètic de les plantes beneficiarà la comunicació entre elles, evitant d’aquesta manera el possible espionatge per part d’altres espècies.

 

La comunicació al subsòl

De la mateixa manera que l'ésser humà ha desenvolupat formes de comunicació diferents de la parla, les plantes també es poden comunicar mitjançant la rizosfera, és a dir, la zona on les arrels actuen. En aquest tipus de comunicació, a diferència de l’aèria, s’utilitzen mediadors biològics, que no són altres que els companys simbionts de les plantes, els fongs.

 

Mycorhizes

Xarxa simbiòtica d'hifes i arrels. / André Picard - Wikimedia

 

Fongs i plantes formen una simbiosi subterrània anomenada xarxa micorriza, una espècie d’Internet del món vegetal que pot posar en contacte mitjançant una mateixa xarxa a totes les plantes d’un bosc, arribant a distàncies de quilòmetres quadrats. En conseqüència, gràcies a aquest fenomen les diferents plantes es perceben i reconeixen entre sí a través del transport de senyals i compostos entre les arrels i les hifes. Per tant, aquests compostos actuen com a neurotransmissors que es mouen a través de les “sinapsis” entre les parets cel·lulars de les arrels de plantes i les hifes de fongs.

 

Murmurant-se

Malgrat que les plantes no tenen òrgans especialitzats per a emetre sons, hi ha teories que plantegen que han desenvolupat alternatives a aquestes emissions per tal de ser capaces de comunicar-se entre elles. Si tenim en compte que les ones sonores són causades per les vibracions i que les cèl·lules eucariotes vegetals vibren a causa del moviment per l’acció de proteïnes de transport, es dona el fet que, donada la gran quantitat de cèl·lules que trobem en una planta, aquestes ones sonores es poden amplificar fins a emetre freqüències d’uns 150-200 kHz. Freqüències, però, que en cap cas serien audibles per a l’oïda humana.

 

xiquet escoltant

 Caldria amplificar el so per poder escoltar les freqüències a les quals emeten les plantes.

 

En aquest sentit, s’ha demostrat que les plantes responen a certes ones sonores, aconseguint aquestes fins i tot influir en les taxes de germinació de llavors o en el mateix creixement de la planta. Per tant, es podria considerar que les plantes tenen mecanismes d’escolta i, com a conseqüència, existeix la possibilitat que hi haja certa comunicació mitjançant les ones sonores emeses per altres plantes, ones que poden influir en les receptores d’alguna manera. No obstant això, malauradament, a diferència del que ocorre als altres tipus de comunicació exposats en aquest article, actualment no hi ha la informació necessària per a poder extraure conclusions sobre aquest comportament.

 

Necessitat de comunicar-se

Com hem dit, les plantes es poden considerar uns dels organismes que més necessiten comunicar-se per tal de compensar la seua vida fixada a terra. A causa d’aquesta incapacitat de desplaçament, estan exposades i indefenses davant diferents situacions de perill, causades tant per patògens, herbívors o condicions extremes, com per una competència amb altres plantes pels recursos disponibles. Per aquestes raons, la informació que més es comparteix entre plantes està relacionada amb malalties o insectes que poden atacar-les, sent aquests els perills més comuns als que estan sotmeses.

 

oruga menjant

 Quan la planta està sota amenaça activa el seu sistema de defensa i comunicació.

 

Quan la planta pateix danys, crearà una resposta mitjançant un procés que fomentarà l’expressió de gens relacionats amb la defensa. Aquesta resposta pot prendre forma a través de la síntesi de productes tòxics per als herbívors, o bé generant nous components estructurals per a recompondre possibles parts danyades, amb la finalitat de protegir-se.

A banda d’aquests tipus de respostes, com s’ha vist en aquest mateix article, la planta és capaç de comunicar-se mitjançant l’alliberació de diferents COV que viatjaran fins a altres plantes properes. Gràcies a aquesta comunicació, les receptores dels missatges es poden preparar abans de ser atacades. Com? Les respostes poden implicar diferents estratègies en les plantes que reben el missatge. Una d’elles serà amplificar la preparació per a l’atac alliberant més components volàtils per avisar a altres plantes del perill. D’aquesta manera es genera un efecte dominó on tota la comunitat quedarà avisada i preparada davant de l’amenaça.

 

SUPERPLANTA

 

No obstant això, si la defensa de la planta no fora suficient per a protegir-la, els vegetals han desenvolupat el que es pot considerar com una “arma secreta”, i no és altra que l’ús d’uns tipus de COV que funciona atraient altres organismes, com poden ser depredadors carnívors o paràsits, que actuaran com a protectors de la planta enfront d’eixos herbívors que les amenaçaven.

Una vegada veiem com actuen les plantes en una situació d’amenaça, ens poden sortir diferents dubtes. Un d’aquests estaria relacionat amb la possible raó que justifique el perquè una planta que està sent atacada utilitzaria els seus propis recursos, tan necessaris en un moment de defensa, per a alertar a les altres plantes. Doncs en realitat és que la planta emet aquests compostos químics per a sí mateixa, és a dir, amb l’única finalitat de preparar altres parts del seu cos que encara no han estat afectades, sent en cap moment la seua voluntat avisar les altres de la situació de perill. Per tant, les plantes veïnes aprofiten l’ocasió i són alertades de retruc a través dels components químics que allibera la primera planta que és atacada.


ECOSISTEMA BOSQUE

Les plantes viuen en constant competència entre elles.

 

Però, malgrat que les plantes s’han de protegir de diferents organismes depredadors, aquests no són l’única amenaça per a la seua supervivència. Una altra vindria per part d’altres plantes amb les quals hauran de lluitar pels diferents recursos del medi. Una lluita que es lliura en el subsòl, i on les arrels juguen un paper molt important, ja que el mateix creixement de la planta anirà lligat, entre altres factors, a la capacitat d’aquestes d'obtenir recursos del sòl. La funció de les arrels en aquesta situació serà sintetitzar COV i després alliberar-lo a la rizosfera, els quals exploraran el terreny per a detectar la presència de plantes veïnes, amb la finalitat última d’enfrontar-se a les possibles arrels competidores, o evitar-les.

En definitiva, podem concloure que les plantes no són els éssers inerts i aïllats que de vegades es pot pensar. Per contra, són capaces de realitzar diferents funcions comunicatives, tals com interaccionar amb els organismes que les envolten, aprendre i defensar-se davant de depredadors, comunicar-se i intercanviar informació i nutrients a través de les xarxes, així com competir per la seua supervivència. Un entorn de comunicació vegetal en què encara queden moltes coses a descobrir.

 

Bibliografia

Bais, H. P., Park, S. W., Weir, T. L., Callaway, R. M., & Vivanco, J. M. (2004, January 1). How plants communicate using the underground information superhighway. Trends in Plant Science, Vol. 9, pp. 26–32. https://doi.org/10.1016/j.tplants.2003.11.008

Baldwin, I. T., Kessler, A., & Halitschke, R. (2002). Volatile signaling in plant–plant–herbivore interactions: what is real? Current Opinion in Plant Biology, 5(4), 351–354. https://doi.org/10.1016/S1369-5266(02)00263-7

Dixit, S., Shukla, A., Upadhyay, S. K., & Verma, P. C. (2019). Mode of Communication Between Plants During Environmental Stress BT - Molecular Approaches in Plant Biology and Environmental Challenges (S. P. Singh, S. K. Upadhyay, A. Pandey, & S. Kumar, eds.). https://doi.org/10.1007/978-981-15-0690-1_7

Estabrook, E. M., & Yoder, J. I. (1998). Plant-Plant Communications: Rhizosphere Signaling between Parasitic Angiosperms and Their Hosts. Plant Physiology, 116(1), 1 LP – 7. https://doi.org/10.1104/pp.116.1.1

Gagliano, M. (2012). Green symphonies: a call for studies on acoustic communication in plants. Behavioral Ecology, 24(4), 789–796. https://doi.org/10.1093/beheco/ars206

Heil, M., & Karban, R. (2010). Explaining evolution of plant communication by airborne signals. Trends in Ecology & Evolution, 25(3), 137–144. https://doi.org/10.1016/j.tree.2009.09.010

Ninkovic, V., Rensing, M., Dahlin, I., & Markovic, D. (2019). Who is my neighbor? Volatile cues in plant interactions. Plant Signaling & Behavior, 14(9), 1634993. https://doi.org/10.1080/15592324.2019.1634993

Simard, S. W. (2018). Mycorrhizal Networks Facilitate Tree Communication, Learning, and Memory BT - Memory and Learning in Plants (F. Baluska, M. Gagliano, & G. Witzany, Eds.). https://doi.org/10.1007/978-3-319-75596-0_10

 

Abel Cerdà

Estudiant de Biologia de la Universitat de València.

M’agrada la música, sobretot el punk hardcore, i a més a més, toque el baix, sempre que puc practique una estona. També m’interessen les pel·lícules de ciència-ficció i des de menut el món dels videojocs. Per últim, una cosa que no m’agrada és el café però n’he de prendre per a sobreviure.

Articles relacionats (per etiqueta)