"Las plantas procesan información compleja para decidir cuándo florecen"
Para las plantas, más que para ningún otro ser vivo, reproducirse no es una cuestión que pueda abandonarse a la improvisación. ¿Cómo sabe una planta que ha llegado la primavera y es el momento de florecer? ¿Por qué sabe que las flores deben de brotar del ápice y no de las hojas o de la raíces? Recientemente, tres grupos de investigación de Alemania, Suecia y Japón anunciaron que habían desvelado el mecanismo que utilizan las plantas para, a partir de las condiciones ambientales, discernir la época más favorable para reproducirse. Miguel Ángel Blázquez (Madrid, 1967), del Instituto de Biología ...
Para las plantas, más que para ningún otro ser vivo, reproducirse no es una cuestión que pueda abandonarse a la improvisación. ¿Cómo sabe una planta que ha llegado la primavera y es el momento de florecer? ¿Por qué sabe que las flores deben de brotar del ápice y no de las hojas o de la raíces? Recientemente, tres grupos de investigación de Alemania, Suecia y Japón anunciaron que habían desvelado el mecanismo que utilizan las plantas para, a partir de las condiciones ambientales, discernir la época más favorable para reproducirse. Miguel Ángel Blázquez (Madrid, 1967), del Instituto de Biología Molecular y Celular de Plantas en Valencia, que analizó para Science estos trabajos, explica que se ha dado un paso fundamental en la comprensión de un fenómeno intuido pero no confirmado hasta ahora: las plantas son capaces de procesar cantidades importantes de información y sacar sus propias conclusiones.
"La planta tiene una clave de seguridad por la que se asegura que no florecerá fuera de tiempo ni generará flores en lugares que no sean el ápice"
"Es evidente que las plantas calculan de algún modo la temperatura media para saber si es otoño o primavera, pero todavía no sabemos cómo"
Pregunta. ¿Cuál es la importancia de estos tres trabajos?
Respuesta. Ya desde principios del siglo XX se sabía que muchas plantas tienen que percibir cambios en el entorno que son los que les dicen cuál es el momento apropiado para florecer y que dichos cambios los perciben a través de las hojas. Pero la pregunta era, entonces, cómo se transmite la información que se registra en las hojas hasta el lugar donde aparecen las flores, la punta del tallo. Siempre se había hipotetizado que debería tratarse de una señal móvil, a la que se le llamó florígeno, que viaja desde la hoja hasta el ápice y activa el programa genético de formación de flores. Eso se sabía porque si cogías hojas de una planta que estuviera floreciendo y las injertabas en otra que no, inmediatamente se ponía a producir flores. Pero, ¿cuál es la naturaleza química de esa señal?, ¿cómo viaja? Ahí es donde estos trabajos unen este tipo de ideas que se tenían y dan una explicación molecular.
P. ¿En qué consiste esa explicación?
R. Lo que han encontrado los equipos japonés y alemán es que, en el momento de la floración, en la punta del tallo hay dos proteínas que interaccionan físicamente, o sea, que es la conjunción de esas dos proteínas la que propicia la aparición de una flor. Una, conocida como FD, se sintetiza en el propio ápice y la otra, llamada FT, procede de las hojas. Así pues, lo que han descubierto estos investigadores es que la señal móvil que le dice a la planta cuándo debe florecer es alguna molécula relacionada con el FT. Pero ¿cuál es la naturaleza de esa molécula? La principal aportación del grupo de investigación sueco es haber dado respuesta a esa pregunta.
P. ¿Y cuál es la respuesta?
R. Los suecos han encontrado que, efectivamente, hay un movimiento desde la hoja hasta el ápice, pero lo que se mueve no es la proteína FT, sino el ARN mensajero del gen que codifica dicha proteína. Es decir, que cuando la hoja recibe la información que le dice que ya es primavera se genera una copia del gen que contiene las instrucciones para fabricar la proteína FT y esa copia viaja hasta la punta del tallo y allí comienza a producir FT. Ese FT interacciona con otra proteína que sólo se produce en el tallo, FD, y entonces es cuando se activa el programa de formación de la flor.
P. Se parece al funcionamiento de un interruptor.
R. Sí, la floración sólo se desencadena cuando las dos proteínas están juntas, por separado no hacen nada. Se puede decir que la planta integra la información relativa al cuándo florecer, codificada en la proteína FT, y la información relativa al dónde florecer, codificada en la proteína FD. De esa manera, la planta se asegura que no florecerá fuera de tiempo ni generará flores en lugares que no sean el ápice. Es como una clave de seguridad.
P. ¿Retrocediendo al inicio, cuál es la información que percibe la planta en el ambiente?
R. Puede haber varios tipos, pero de momento conocemos básicamente dos: la duración de los días y la temperatura. La diferencia que hay entre la longitud del día y de la noche, a la que llamamos fotoperiodo, es algo que las plantas pueden percibir a través de unos fotorreceptores que hay en las hojas. Pero, también las temperaturas nos dan información sobre la estación del año, porque en realidad en marzo y en octubre los días son igual de largos. La planta también capta la temperatura, si va disminuyendo o va aumentando, aunque en este caso todavía no hemos identificado los receptores.
P. ¿Temperatura media? ¿Acaso las plantas son capaces de calcular la media?
R. De algún modo, sí. No conocemos los detalles, pero es evidente que la planta no se puede dejar engañar por un día de calor aislado en pleno invierno. Creemos que debe haber un mecanismo basado en la acumulación que, alcanzado un cierto umbral, desencadena el programa de floración sin vuelta atrás. Todo eso está aún por descubrir, pero lo que está claro es que las plantas son capaces de tomar datos y procesar informaciones de naturaleza muy distinta y de una gran complejidad antes de decidir el momento idóneo para florecer y reproducirse. Y no sólo información sobre el fotoperiodo y la temperatura, sino también sobre la disponibilidad de nutrientes, las condiciones de estrés, el ataque de parásitos, entre otros.
P. De la flor surge el fruto. Las aplicaciones de estos conocimientos parecen prometedoras en agricultura.
R. Sin duda. Conocer el mecanismo de floración de las plantas nos permitirá intervenir en él en provecho nuestro. Se puede conseguir que plantas que sólo florecen una vez, repitan cosecha en un mismo año. O se puede adelantar o retrasar el momento de floración según los intereses comerciales. Por ejemplo, los agricultores valencianos están muy interesados en ser los primeros y los últimos en vender sus naranjas porque es entonces cuando los precios son más altos. Pues se podría conseguir, tal vez jugando con los niveles de FT, que los naranjos florecieran antes al principio de la temporada, o más tarde cuando ya empiezan a escasear las naranjas.