¿Se quejan las plantas estresadas?

¿Hablan las plantas estresadas? ¿Se quejan? Una cosa está clara: las plantas afectadas por falta de agua, lesiones o virus emiten sonidos ultrasónicos. Y es muy posible que las plantas vecinas, los insectos y otros animales, como los perros y los gatos, puedan detectar y reaccionar ante esos ruidos. Es el sorprendente descubrimiento de un equipo de científicos de la Universidad de Tel Aviv.

No hay duda: lo han comprobado con plantas de tomate, tabaco, trigo, maíz, vides, cactus y ortigas. El hallazgo puede alterar la forma en que vemos el reino vegetal, que hasta ahora se ha considerado silencioso. Abre vías para comprender mejor a las plantas y sus interacciones con el medio ambiente. También puede tener un impacto significativo en la agricultura.

Ya se había demostrado científicamente que las plantas estresadas muestran fenotipos alterados, incluidos cambios de color, olor y forma (señales visuales, químicas y táctiles). Sin embargo, apenas se habían investigado los sonidos que emiten.

"Las plantas estresadas emiten sonidos que se pueden grabar a distancia y clasificar", resaltan los autores de la investigación, que han registrado ruidos ultrasónicos emitidos por plantas de tomate y tabaco dentro de una cámara acústica y en un invernadero, mientras monitoreaban sus parámetros fisiológicos.

"Desarrollamos modelos de aprendizaje automático que lograron identificar la condición de las plantas, incluido el nivel de deshidratación y las lesiones, basados únicamente en los sonidos emitidos. Estos sonidos informativos también pueden ser detectables por otros organismos", recoge el estudio.

Las plantas estresadas emiten más sonidos que las plantas no estresadas. Pero, ¿son intencionados los mensajes para comunicarse con otros organismos? No está claro. Podría ser que estuvieran relacionados con la cavitación, un proceso en el que se forman burbujas de aire, que se expanden y colapsan en el xilema, provocando vibraciones.

Sonidos demasiado agudos para el ser humano

¿Cómo suena una planta estresada? La mayoría de los sonidos grabados por los científicos israelíes fueron una especie de estallidos o clics, como cuando se revientan burbujas de plástico (film alveolar). Son sonidos comparables en volumen a una conversación humana normal.

Esos clics, de 30 a 50 en plantas estresadas, se sitúan entre 40 000 Hz y 60 000 herzios (Hz), lo que implica que son demasiado agudos para el oído humano (solo percibe hasta 20.000 Hz), pero no para muchos animales, como los perros y los gatos, que pueden oír hasta 45.000 Hz y 64.000 Hz, respectivamente.

Los científicos utilizaron tres controles para cada especie de planta: registro de los sonidos de la misma planta antes del tratamiento, registro de los sonidos de una planta vecina de la misma especie no tratada y registro de los sonidos de una maceta con tierra pero sin planta.

Comprobaron que las plantas estresadas, tanto por sequía como por cortes y lesiones, emiten muchos más sonidos que las que no sufren ningún problema, y que en las macetas sin plantas no hay sonido alguno.

Los sonidos se detectan hasta a cinco metros de distancia, tanto en cámaras acústicas como en invernaderos, y muestran información sobre el estado fisiológico del emisor. Así, los científicos pudieron distinguir entre plantas estresadas por sequía, cortadas y de control, basándose únicamente en los sonidos emitidos.

Lograron diferenciar con gran precisión entre los sonidos emitidos bajo dos condiciones de estrés diferentes: plantas secas y cortadas. Y vieron que el patrón horario de emisión de sonido se correlaciona con la tasa de transpiración de la planta, mientras que la cantidad diaria de sonidos aumenta durante los primeros días de deshidratación y disminuye a medida que la planta se seca.

Importancia crucial para la agricultura

"Estos resultados demuestran el potencial en el estudio de la bioacústica de las plantas, sugieren que las emisiones acústicas de las plantas pueden desempeñar un papel importante en la ecología y la evolución, y pueden tener implicaciones directas para el seguimiento de las plantas en la agricultura", señalan los autores. 

"¿Podrían las plantas responder de forma adaptativa a los sonidos de sus vecinos heridos o estresados por la sequía?", se preguntan los investigadores, que lo ven muy posible y ya realizan investigaciones para despejar la incógnita.

Los científicos señalan otras áreas para futuras investigaciones: "Nuestros resultados se obtuvieron en un número limitado de especies de plantas y deben probarse en especies adicionales de plantas de diferentes familias. Esperamos que muchas plantas emitan sonidos", señalan.

Apuntan asimismo que sus observaciones se centraron en la emisión de sonidos en plantas expuestas a sequía, corte o infección por TMV (virus del mosaico del tabaco), y que sería conveniente estudiar los sonidos emitidos por plantas afectadas por "diferentes patógenos, frío, ataque de herbívoros, radiación ultravioleta y otras etapas de la vida de las especies de plantas, como la floración". 

"Nuestra comprensión del mecanismo de emisión de sonido es todavía rudimentaria. Esta es un área para futuras investigaciones", indican los autores, que añaden que sus resultados se obtuvieron en un ambiente acústico controlado (una cámara acústica) o en un ambiente seminatural (invernadero).

El siguiente paso debe ser la grabación y el análisis de los sonidos de las plantas en el campo. Claro que, con una gama más amplia de ruidos de fondo, esas investigaciones presentarían "desafíos adicionales", reconocen.

"Las emisiones de sonido de las plantas podrían ofrecer una forma de monitorear el agua de los cultivos y posiblemente los estados de enfermedades, cuestiones de crucial importancia en la agricultura", concluyen.

Informe de referencia: https://www.cell.com/cell/fulltext/S0092-8674(23)00262-3

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