Vibraciones en la naturaleza – ¿Cómo las plantas responden a una vibración?

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Las plantas sienten el peligro a través de las vibraciones de sus depredadores

A simple vista puede parecer que las plantas no escuchan o sienten; pero cuando las orugas comen las hojas de la pequeña planta Arabidopsi, que tiene relación con la col y la mostaza, ésta percibe las vibraciones haciéndole saber que se encuentra en peligro.

Las plantas son capaces de distinguir las vibraciones dependiendo de la fuente.

Un estudio de la Universidad de Misuri llevado a cabo por la Investigadora Heidi Appel y el Profesor Rex Cocroft, miembros de la Universidad, sugiere que el comportamiento de las plantas responde de manera diferente a sonidos específicos.

Algunos estudios previos han investigado cómo las plantas responden a la energía acústica; incluyendo la música. Sin embargo, nuestro trabajo es el primer ejemplo de cómo las plantas responden a una vibración ecológicamente relevante. Encontramos que las vibraciones derivadas de la alimentación de las orugas generan cambios en el metabolismo de las células vegetales, creando mayores defensas químicas para repeler el ataque. Heidi Appel

¿Cómo se realizó la medición?

El primer paso fue registrar el sonido de las orugas al comer las hojas, grabar el sonido fue sólo el comienzo, ya que es imposible colocar audífonos a una hoja para reproducir la grabación se requirió colocar pequeños actuadores piezoeléctricos; esencialmente un pequeño altavoz que reproduce las vibraciones en vez de ruido aéreo.

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El trazar la vibración que deja la oruga al momento de alimentarse es un proceso delicado, debido a que la superficie de la hoja solamente vibra aproximadamente 1/10,000 de una pulgada hacia arriba y hacia abajo, por lo que se conectó un actuador a la hoja con cera y de esa manera se pudo reproducir de forma exacta un segmento de la alimentación de la oruga para recrear una sesión de alimentación típica de 2 horas.

Las vibraciones derivadas de la alimentación de las orugas generan cambios en el metabolismo de las células vegetales.

El estudio se llevó a cabo en dos grupos de plantas; al primer grupo se le colocó una grabación en silencio durante 2 horas y al otro grupo se le colocó la grabación de los ruidos de alimentación de la oruga, después escogieron tres hojas de las plantas para colocar a las orugas y estas pudieran alimentarse de un tercio de cada hoja.

Después de dejar a las plantas bajo el ataque de las orugas por un periodo de 24 a 48 horas, extrajeron las hojas para su análisis químico, los investigadores descubrieron que las plantas expuestas previamente a la grabación de las vibraciones de alimentación producen más aceites de mostaza, sustancia química poco atractiva para las orugas.

Posteriormente, se llevó a cabo un segundo experimento para probar si las plantas se limitan a responder a cualquier tipo de vibración o si su respuesta es específica ante las vibraciones de alimentación de las orugas.

Los resultados

“Lo extraordinario es que las plantas expuestas a distintas vibraciones, incluyendo las hechas por un viento suave o las de diferentes sonidos de insectos que comparten características acústicas similares a las vibraciones de la alimentación de las orugas no incrementaron sus mecanismos de defensa” menciona Cocroft. “Esto indica que las plantas son capaces de distinguir las vibraciones de alimentación a otras fuentes comunes de vibración del medio ambiente”.

“Las plantas tienen muchas maneras de detectar los ataques de insectos, pero las vibraciones de alimentación son probablemente la forma más rápida para detectar ataques a las partes más lejanas de la planta para comenzar a incrementar sus defensas” dice Cocroft.

“Los gusanos responden a estas defensas químicas arrastrándose lejos de las plantas, de esta manera se pueden usar las vibraciones para aumentar las defensas de las plantas, lo cual puede ser muy útil para la agricultura” menciona Appel “Esta investigación también muestra un avance al estudio del comportamiento de las plantas, demostrando que éstas tienen muchas de las respuestas que presentan los animales a influencias externas, aun cuando las respuestas sean diferentes”.

Appel y Cocroft comentan que las investigaciones futuras se concentrarán en definir cómo las plantas sienten la vibración, qué características de las señales de vibración son importantes y cómo las vibraciones mecánicas interactúan con otras formas de información de la planta para generar respuestas de defensa contra plagas, con el fin de poder en un futuro mejorar y hacer más resistentes a las plantas.

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Si quieres conocer más a fondo sobre este estudio puedes visitar “Hearing danger: predator vibrations trigger plant chemical defenses.”

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