Descubren un “cerebro” vegetal que regula el desarrollo de semillas

En entradas anteriores hemos tratado el problema de la inteligencia vegetal. La neurofisiología vegetal ha cambiado nuestra visión de las plantas y las ha puesto en el centro del debate sobre inteligencia y consciencia. Como expliqué en otro artículo, esta concepción abre nuevas hipótesis para el estudio de la mente.

Ahora, otra investigación fortalece esta línea de reflexiones. Ya que un grupo de investigadores, en un estudio publicado por la Universidad de Birmingham, plantean que los embriones de las plantas tienen un grupo de células que funcionan como un cerebro para evaluar las condiciones ambientales y dictar cuándo las semillas germinarán.

“La decisión de una planta acerca de cuándo germinar es una de las más importantes que hará durante su vida. Demasiado pronto y la planta puede ser dañada por las duras condiciones de invierno, demasiado tarde y puede ser superada por otras plantas más jóvenes”. Dijeron los investigadores de Birmingham en un estudio publicado en Proceedings of the National Academy of Sciences (PNAS).

Los científicos de Birmingham han demostrado que este equilibrio entre velocidad y precisión está controlado por un pequeño grupo de células dentro del embrión de la planta que operan de manera similar al cerebro humano.

El Centro de Toma de Decisiones (CTD) en una planta llamada Arabidopsis, contiene dos tipos de células, una que promueve la latencia de las semillas y otra que promueve la germinación, reveló el estudio. “Estos dos grupos de células se comunican entre sí moviendo hormonas, un mecanismo análogo al empleado por nuestros propios cerebros cuando decidimos si nos movemos o no”.

Una reconstrucción digital en 3d del mecanismo expuesto en el estudio | Credito: Universidad de Birmingham

Los científicos utilizaron modelos matemáticos para demostrar que la comunicación entre los elementos separados controla la sensibilidad de la planta a su entorno. Siguiendo esta teoría, usaron una planta donde las células estaban más ligadas químicamente – modificada para aumentar la comunicación entre los elementos del circuito – para mostrar que el tiempo de germinación depende de estas señales intra-región.

El profesor George Bassel de la Escuela de Biociencias de la Universidad de Birmingham, dijo: “Nuestro trabajo revela una separación crucial entre los componentes dentro del centro de toma de decisiones CTD de la planta”.

“En el cerebro humano, se piensa que esta separación provoca un retardo de tiempo, que suaviza señales ruidosas del ambiente y aumenta la exactitud con la que tomamos decisiones. La separación de estas partes en lo que podría clasificarse como un ‘cerebro’ en la semilla, también parece ser fundamental para su funcionamiento”.

El Dr. Iain Johnston, un bio-matemático de la misma Universidad, involucrado en el estudio, añadió: “La separación de los elementos del circuito permite una paleta más amplia de respuestas a estímulos ambientales. Es como la diferencia entre leer una crítica de una película cuatro veces o fusionar las opiniones de cuatro críticos diferentes, antes de decidirse a ir al cine”.

La teoría matemática que describe la función del cerebro predijo que más semillas germinarían cuando se exponen a ambientes variables, es decir habría mayor germinación en espacios con temperaturas fluctuantes en comparación con aquellos donde la temperatura es constante. Los científicos probaron esta teoría en el laboratorio y encontraron exactamente este comportamiento.

Bassel agregó: “Nuestro trabajo tiene implicaciones importantes para entender cómo crecen las cosechas y las malas hierbas… Es posible aplicar este conocimiento para mejorar y sincronizar la germinación, aumentando los rendimientos de los cultivos y disminuyendo el uso de herbicidas”.

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El que algunos de los sistemas de comunicación vegetal se comporten de forma análoga al cerebro humano y que, conscientes de su entorno, desplieguen comportamientos tan avanzados como la colaboración, nos provee de un marco referencial para investigar la posibilidad de la emergencia de la consciencia sin el cerebro como mediador.

 

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