Cómo las plantas se comunican a través de las raíces - Prof. Ariel Novoplansky en TEDx Jaffa

El profesor Ariel Novoplansky nos explica la singular manera en que las plantas se comunican a través de las raíces. Mediante un complejo sistema de comunicación no verbal, las plantas son capaces de advertirse unas a otras de inminente peligro y de compartir experiencias. Con la ayuda de su equipo de investigadores científicos, el profesor Novoplansky ha establecido las pautas que gobiernan la comunicación de las plantas, un importante factor en la planificación agrícola, y ha demostrado también que las plantas poseen memoria.

Existe una pregunta muy profunda

que ven en la pantalla.

Si un árbol cae en un bosque
y no hay nadie cerca para oírlo,

¿hace ruido?

Todos usteden conocen esta pregunta
que ha captado

la atención de los filósofos
durante más de 300 años.

Pero esta particular pregunta les parecería

totalmente ridícula a las plantas próximas al árbol,

ya que escucharon durante
muchas décadas los mensajes

y las señales provenientes del árbol caído.

Hoy les voy a contar algo

sobre la comunicación de las plantas

y las diferentes maneras en que

se informan entre ellas acerca de su entorno.

Todos sabemos algo de dicha comunicación.

Las plantas se comunican
con los animales todo el rato.

No necesariamente con complejos mamíferos
como nosotros,

sino más bien con pequeñas criaturas
como los insectos

y los pájaros que ven en la pantalla.

Los atraen desarrollando llamativas flores

para así asegurarse su polinización.

Es parte de su vida sexual.

Esa es una forma de comunicación.

Otra forma es...

Necesitan algún servicio de transporte
para sus semillas.

Por lo tanto, producen frutos llamativos

y muy dulces por dentro

para que los mamíferos
y otras criaturas se los lleven

a nuevos lugares, a nuevos entornos.

Eso es comunicación. Miren los colores.

No solo se comunican con nosotros,

sino también con muchas otras criaturas.

Pero estos son unos métodos muy simples

a los que las plantas recurren

confiando en los servicios
que prestan los animales.

Todo esto yace en el hecho

de que estos animales tienen cerebro.

Ellos pueden decidir si quieren elegir un fruto

o visitar una flor.

Aquí participa el cerebro del animal.

Existe cierta toma de decisiones, un motor.

No en la planta, sino en el animal.

Pero en nuestra investigación,
intentamos ir más allá.

Intentamos averiguar si las plantas
pueden comunicarse

entre ellas, con otras plantas.

Un buen ejemplo es el fenómeno

que llamamos «árboles parlantes».

Esto no es fruto de nuestras investigaciones,

sino de otras llevadas a cabo
en otros laboratorios del mundo.

La mayoría de los árboles
permanecen en el mismo lugar.

Una vez que han germinado,
están destinados a permanecer ahí

durante el resto de sus vidas.

A veces durante cientos de años.

No pueden escapar,

lo cual dificulta mucho su existencia ya que

hay muchísimas criaturas
que los pueden amenazar.

Muchos insectos, mamíferos y otras criaturas

pueden simplemente llegar y morderlos.

A no ser que hagan algo al respecto.

Hay muchas formas en las que las plantas

se defienden de estos mordiscos,

pero una de ellas es generando

o acumulando todo tipo
de sustancias químicas desagradables.

Una vez que las poseen,

pueden disuadir a estos animales de pasto,
los herbívoros

y a todo tipo de animales que quieran morderlas.

A decir verdad, también hacen algo más.

Una vez que las plantas reciben
cierta cantidad de mordiscos,

algunas son capaces de generar

todo tipo de olores, materiales volátiles

que se transmiten por el aire
y que alcanzan a otras partes

de la misma planta y a otras plantas cercanas.

Y solo cuando reciben este mensaje

de otra planta, es cuando

empiezan a producir toxinas,

que a su vez disuadirán cualquier ataque,
de insectos en este caso.

Diría que este es un comportamiento muy sofisticado

para criaturas sin cerebro.

¿De qué más pueden charlar? (Risas)

Esto es algo de lo que nuestro grupo se ocupa.

Nos preguntamos específicamente en uno de nuestros proyectos:

¿Pueden las plantas oír a escondidas
o percibir las dificultades

y el sufrimiento que sus vecinas experimentan

y usar esta información

para resistir y sobrevivir mejor en el futuro?

Imaginen la siguiente situación.

Tenemos una planta que experimenta algo malo,

como una sequía o altos niveles de sal.

Todos los de este país lo sabemos muy bien.

Está sufriendo tremendamente.
Pero ahora les pregunto

si creen que una planta cercana,

que aparentemente sería ajena
al sufrimiento de la otra,

detectaría dicha información,

recibiría el mensaje y actuaría al respecto.

Aquí me refiero a la flecha roja.

¿Cómo lo podemos averiguar?

Solo necesitan unas plantas de semillero

y un cuchillo o unas tijeras.

Prueben a cortar la raíz de una planta

y verán como regenerará muchas más raíces inmediatamente.

Elijan cuidadosamente plantas con solo 2 raíces;

eso lo podría hacer hasta un niño de 5 años.

Si generaron 6, córtenles 4

para dejarlas con 2, más o menos idénticas,

y pónganlas juntas así, de forma que

compartan una maceta en el medio.

Al compartir una maceta en el medio pueden

comunicarse si así lo desean.

Esto abre una ruta de comunicación
entre las raíces.

Obviamente, existe otro canal de comunicación

entre las hojas, usando el mismo mecanismo

que comentamos antes,

a través de sustancias volátiles en el aire.

¿Cómo podemos corroborarlo?

Simplemente ocasionándole algún daño
a una raíz de una de las plantas

─obviamente, sabemos que esta planta

va a sufrir bastante─ y comprobando

si la otra planta reacciona de alguna forma.

¿De acuerdo? ¿Qué debemos comprobar?

Queremos que sea algo fácil de estudiar

y de medir, y queremos una rápida respuesta;

algo fisiológico, ya que es fácil de entender.

Y una posibilidad es la manera

en que las plantas mantienen
sus hojas abiertas o cerradas

cuando se enfrentan a un problema.

Lo que ven aquí en la pantalla,

ampliado miles de veces,

son pequeños poros que toda planta
tiene en sus hojas

y a través de los cuales intercambia gases

con el entorno.

Estos poros pueden abrirse, son muy flexibles.

Son como pequeños obturadores,

pueden cerrarse y abrirse muy rápidamente,

y a través de ellos pueden absorber CO2
y emitir O2, oxígeno.

Lo cual, por cierto, nos permite

resistir, sobrevivir y vivir en este planeta.

Por tanto, cuando la planta está feliz,
abre los estomas,

no hay previsión de que ocurra nada malo,

y ahí pueden ver cómo son los estomas abiertos.

Los estomas son los pequeños agujeros.
Y cuando la planta

no está feliz o prevé algún problema,

digamos una sequía, cierra esos pequeños poros.

Y esto se puede determinar,
podemos fotografiarlo

y determinarlo muy fácilmente.

Elegimos un par de plantas felices como estas:

la que le produciremos algún daño y su vecina,

y cuando no sucede nada malo, están felices.

Felices y contentas, miren los estomas,

nos están sonriendo.

Son muy felices así.

Pero, ¿y si dejo de regar

una de las raíces de las plantas?

Se pone muy triste, cierra sus estomas,

los pequeños agujeros o poros,

pero su vecina, que nunca sufrió daño alguno,

también siente algo.

Hay comunicación. ¿Por qué escuchan?

¿Para qué querría una vecina sana

usar tal información? No sufrió nada nocivo.

Bien, en muchas ocasiones,
si mi vecina ahora está sufriendo,

es muy probable que yo también vaya a sufrir

en unos minutos, horas o días.

Así que, mejor prepararse.

Prepararse para el futuro es algo

extremadamente importante en la evolución

y ecología de cualquier criatura.

La pregunta más interesante,
y a la vez más difícil,

es por qué la planta afectada permitiría

o daría tal información a sus vecinas.

Después de todo, pueden ser sus enemigas,
sus competidoras.

En muchas ocasiones, las plantas
son tremendamente grandes.

Tanto como varios campos de fútbol.

Su biomasa puede pesar cientos de toneladas.

Pueden ser tremendamente grandes.

Cuando se produce algún ataque en una sección

o en una rama, tiene mucho sentido que

la información se difunda al resto de la planta.

Algunas pueden hacerse grandes clonándose.

Tienen muchas partes idénticas que se extienden

como el césped de nuestro jardín,

o las fresas que comemos, o los abedules.

Todas son clónicas.
Poseen numerosísimos miembros

que se conectan entre sí.

Algunas de ellas están separadas de las otras, desconectadas.

Por lo que es buena idea
difundir las noticias, la alarma.

Algo las está atacando.
Si esta es la lógica a seguir,

esperaría algo incluso más elaborado:

que una planta no atacada compartiese
la información con sus vecinas.

Además de la planta atacada, también

la vecina no atacada compartiría la información

con más vecinas, ¿de acuerdo?

Comprobarlo es fácil.
Ahora que conocen el método,

pueden ser científicos como yo.

Usamos este sistema cuyo efecto conocemos,

la vecina más cercana responde,

hay comunicación,

y simplemente añadimos más vecinas.

Y hacemos la misma pregunta.

¿Llegará esta información a todas?

¿Compartirá dicha información
la vecina no afectada

con las nuevas vecinas?

¡Y esto es lo que ocurrió
después de solo 15 min.!

3 de las plantas estaban cerrando sus estomas.

Había transmisión

por parte de las plantas no afectadas.

Y en solo 1 hora, alcanzó a todas las 5 plantas,

y si mi equipo y yo

nos lo propusiésemos,

les apuesto a que llegaría
hasta la décima planta también.

Así pues, existe comunicación y transmisión

de información por parte
de individuos no afectados,

en este caso, plantas sin cerebro,
¡no lo olviden!

Por ahora todo bien, hemos probado que existe

comunicación y transmisión de información,

pero no hemos demostrado aún
que esto ocurriera

a través de las raíces.

Usamos un sistema en el que
se compartían las raíces, ¿verdad?

Para demostrar o comprobar
si fue a través de las raíces

o de los brotes ─las hojas del exterior─

mediante sustancias químicas volátiles,
tuvimos que añadir

otro grupo de plantas
que no compartieran las raíces.

Y, efectivamente, cuando las plantas
no comparten raíces,

no se produce comunicación.

Lo cual es una clara prueba
de que la comunicación

de dichas señales de alarma
se produce entre las raíces.

Pero existe una pregunta todavía más profunda.
Después de todo,

los estomas, como dije, actúan muy rápido.

Pueden abrirse y cerrarse en unos segundos

o unos minutos y pueden volverse a abrir

igual de rápido.

Y eso es lo que precisamente hacen

tras recibir las falsas señales de alarma.

Pero todo esto podría ser cuestionable,

quizás no sea determinante

o importante en la vida real.

La pregunta tan profunda que nos hacemos es

si las plantas pueden aprender
de sus experiencias pasadas,

y, con la ayuda de plantas afectadas,
mejorar a la hora de

enfrentarse y superar futuras dificultades,

en este caso, una sequía.

Y la forma de comprobarlo es muy simple.

Usaremos el mismo sistema que conocemos.

Una fila de plantas compartiendo raíces
en macetas con tierra:

A unas las atacaremos

y a otras no.

¿Qué es lo que atacaremos?

Una raíz de una de las plantas de la fila.
¡Eso es todo!

Y entonces, exponemos el sistema entero
a una sequía de verdad.

¡Y este es el test definitivo!

En la vida real, olvídense de los poros.

En la vida real.

Esta es una planta feliz

que nunca ha estado en contacto
con ninguna vecina afectada,

y tras un mes, está completamente seca.

Lo cual es de esperar en un invernadero israelí

a 40º C en verano.

Bien, esto no sorprende a nadie.

Pero en este grupo, a una de las raíces

de una de las plantas la dejamos sin agua

antes de que el experimento empezara,

antes de que las expusiéramos a una sequía.

Y un mes después, ¡este es el resultado!

No es el resultado de haberla regado más,

sino de la experiencia de las plantas,

la experiencia comunicativa con una vecina

que en el pasado sufrió una sequía,

usando la información,
guardándola de alguna forma

y usándola más tarde

para sobrevivir y resistir mejor una futura sequía.

Todo esto es aprendizaje y memoria

de criaturas sin cerebro.

Y es una gran lección.

Una lección de humildes criaturas

que no tienen cerebro,
pero pueden aprender, memorizar

y usar esta información del entorno
más adelante

para mejorar su supervivencia.

Quisiera darles las gracias
a los miembros de mi laboratorio:

Dr. Omer Falik, quien supervisó el proceso

y la mayoría de los experimentos,
Ishay Hoffman,

Yonat Mordoch, Daniel Ben-Natan Sion,

Miri Vanunu y Oron Goldstein;

y al generoso apoyo financiero

de Israel Science Foundation.

¡Muchas gracias!

(Aplausos)