En las zonas ventosas, las plantas no crecen tanto en altura y producen troncos más gruesos y raíces más desarrolladas. Sin embargo, los mecanismos celulares de los vegetales que intervienen en la percepción del viento son poco conocidos. Daniel Tran, de la Universidad de París-Saclay, y sus colaboradores han demostrado que, en las células, un canal transmembranal es sensible a la oscilación del tallo y, más concretamente, a la frecuencia con la que la planta se balancea cuando sopla el viento.

Los investigadores estudiaron uno de los canales transmembranales, denominado MSL10, en Arabidopsis thaliana, una planta herbácea que se emplea con frecuencia en los estudios de biología vegetal. El canal en cuestión es mecanosensible, es decir, responde a una señal mecánica, en este caso, la deformación de las células provocada por el viento. Esta señal mecánica se convierte en una señal eléctrica: la apertura del canal genera un flujo de iones a través de la membrana. Dicha actividad desencadena la síntesis de proteínas que participan en la compleja respuesta del crecimiento de la planta.

Los autores aislaron los canales MSL10 en una membrana y midieron los cambios en la corriente eléctrica cuando la membrana era sometida a presiones puntuales (estáticas) o repetidas (dinámicas) de frecuencia variable. Demostraron que el canal reaccionaba a ambos tipos de presión, pero, sobre todo, que su actividad aumentaba en respuesta a movimientos oscilantes de una frecuencia de entre 0,3 y 3 hercios. Esta corresponde, precisamente, a la frecuencia de balanceo de la planta A. thaliana cuando sopla el viento.

«Es como si este canal estuviera sintonizado con la oscilación o como si, por el contrario, la planta, durante el crecimiento, se hubiera sintonizado con la frecuencia percibida por su canal mecanorreceptor», explica Bruno Moulia, director de investigación del Centro Clermont-Auvernia-Ródano-Alpes, del Instituto Nacional para la Investigación Agronómica, que ha participado en el estudio. En efecto, la frecuencia de oscilación típica del tallo depende de su longitud y de su diámetro. Si la planta crece de una manera determinada, esto puede cambiar su frecuencia de oscilación típica, que entonces ya no sería compatible con el rango de funcionamiento óptimo del canal MSL10. De este modo, habría una retroalimentación que controlaría el crecimiento de la planta, fenómeno que se conoce como «timomorfogénesis». Pero la existencia de dicho efecto todavía está por demostrar.

Para ello, el equipo planea realizar experimentos que alteren la frecuencia de oscilación de las plantas, por ejemplo, fijándoles unas anillas para limitar la amplitud de la vibración. La idea es hacer que las plantas oscilen a 9 hercios, por ejemplo, para ver si su desarrollo las devuelve a 3 hercios. Otro enfoque consiste en comparar las plantas herbáceas y los árboles, que suelen hallarse aún más expuestos al viento.

Aline Gerstner

Referencia: «Transducción celular de oscilaciones mecánicas en plantas por el canal mecanosensible de la membrana plasmática MSL10». Daniel Tran et al. en PNAS, vol. 118 , e1919402118, enero de 2021.



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