Las respuestas de las plantas

Todo ser vivo responde a los cambios que se producen en su entorno. Si esta respuesta es efectiva, la especie seguirá existiendo; si no lo es, simplemente se extinguirá.

En los seres vivos existen dos tipos de respuesta frente a estímulos ambientales: respuestas rápidas (mediadas por el sistema nervioso) y respuestas lentas (mediadas por el sistema hormonal). En el caso de las plantas no existe un sistema nervioso y sus respuestas frente a los cambios ambientales son mediadas por hormonas vegetales. A estas respuestas se las conoce como tropismos.

Tropismos son las respuestas específicas que dan las plantas a los cambios o estímulos que se producen en algún factor del ambiente.

Los tropismos son, por lo general, respuestas que consisten en movimientos de crecimiento de algunas partes del vegetal, como los tallos, hojas y raíces.  Se caracterizan por involucrar un aumento de la biomasa, razón por la cual son respuestas irreversibles y lentas.

Tipos de tropismos

Los estímulos que determinan respuestas de los vegetales pueden ser: físicos, químicos o de contacto.

Atendiendo al estímulo que los produce, los tropismos se denominan:

fototropismos, hidrotropismos, tigmotropismos y gravitropismos.

Los tropismos son respuestas que pueden ser de acercamiento o alejamiento del estímulo que los produce.  Llamamos tropismos positivos a aquellos que provocan una respuesta de acercamiento al estímulo, y tropismos negativos a aquellos movimientos de alejamiento.

Fototropismo es la respuesta del vegetal frente al estímulo luminoso. El fototropismo positivo hace referencia al crecimiento de la planta hacia la fuente de luz, mientras el fototropismo negativo implica un crecimiento de la planta en la dirección contraria a la de la fuente lumínica. En el caso del tallo, se observa un fototropismo positivo, porque este crece hacia la fuente luminosa. La raíz, en cambio, no necesita de la luz, por lo tanto presenta un fototropismo negativo.

Hidrotropismo es la respuesta de las plantas frente al estímulo agua. Es positivo cuando el vegetal o una parte de él, frente a este estímulo, realiza un movimiento hacia zonas húmedas, donde se encuentra el agua. Frente a este estímulo la raíz manifiesta una respuesta positiva, por lo cual se habla de un hidrotropismo positivo.

Tigmotropismo es la respuesta direccional, o el movimiento de una planta al tocar o hacer contacto físico con un objeto sólido, aunque ahora también se sabe que hasta las vibraciones causan esta respuesta. Tigmo viene del griego thigma, que significa "tocar".
Es una cualidad que poseen todas las plantas hasta cierto grado; algunas plantas se han especializado en ello, ganando ventaja en la adaptación. Esta habilidad sensitiva llega mas allá que la de animales, ya que algunas plantas son capaces de percibir 0.0008-0.00025mg, mientras que nosotros percibimos pesos de hasta 0.002mg.
En si, el efecto que el "tigmo" que reciba la planta es el alterar su velocidad de crecimiento, cambiar la morfología, evitar barreras, controlar la germinación, apoyarse en estructuras, facilitar la polinización, acelerar el movimiento del polen, esporas o semillas, y capturar presas.

Gravitropismo es un tipo de tropismo, propio de las plantas, que se refleja en un crecimiento en respuesta a la aceleración de la gravedad. Permite el crecimiento basípeto de las raíces, que deben hundirse en el suelo para su correcto funcionamiento, y el crecimiento de los tallos hacia el medio aéreo. Es de especial importancia durante la germinación de las semillas.

Antiguamente, a este último ejemplo se lo denominaba geotropismo, pero los científicos prefirieron cambiarlo, ya que, si se analiza el nombre antiguo, éste sugiere la respuesta de un vegetal al estímulo "tierra" (geo = tierra).

Las plantas responden en forma diferente a un mismo estímulo, dependiendo de la parte del vegetal que está recibiendo el estímulo.  Así, el tallo posee fototropismo positivo, mientras que la raíz posee fototropismo negativo.

Frente a la fuerza de gravedad, el tallo presenta gravitropismo negativo, ya que éste crece hacia arriba, en dirección opuesta a la fuerza de gravedad.  La raíz, en cambio, tiene gravitropismo positivo porque crece en la misma dirección que el estímulo.

Algunas plantas, como las parras, presentan tigmotactismo positivo. Esto significa que se acercan a objetos que estén en su proximidad, de forma que se apoyan sobre ellos para seguir creciendo.

Mecanismos de acción de los tropismos

El conocimiento que actualmente se tiene de los tropismos ha sido producto de las investigaciones realizadas desde hace muchos años.  Un pionero en estas investigaciones fue Charles Darwin, quien, en 1880, junto a su hijo Francis, estudió por qué las plantas crecían siempre hacia la luz.

Como cualquier científico, Darwin identificó este problema y formuló una hipótesis para explicar lo que había observado.  Luego, diseñó un experimento para poner a prueba su hipótesis, donde se sugería básicamente que el curvamiento de las plantas, al acercarse hacia la luz, se debe a la presencia de una sustancia química que es producida en la punta del tallo de las plantas.

a. Hormonas vegetales

Los estudios realizados por Darwin primeramente, y luego por un botánico holandés llamado Fritz Went, han permitido a los actuales científicos comprender que las plantas responden a los estímulos gracias a la producción de ciertas sustancias químicas conocidas como hormonas.

Las hormonas vegetales son producidas por células que se ubican en las zonas apicales de la planta.  Estas células no están agrupadas en estructuras específicas formando glándulas, como se presentan en los animales.

Hormona es una sustancia química producida por células especializadas, que actúan sobre otras células del individuo y que se encuentran lejos del lugar de producción de la hormona.

b. Acción de las hormonas vegetales

Las hormonas determinan una enorme gama de funciones en las plantas. Participan en el crecimiento de los vegetales gracias a que producen el alargamiento de sus células.  También participan en la maduración de los frutos, en la caída de las hojas y cicatrización de las heridas.

La importancia de las hormonas se debe a que las plantas no poseen un sistema nervioso, como los animales; un vegetal que se acerca hacia la luz no lo hace porque "le conviene", ya que no es consciente de ello, sino por el efecto de una hormona que determina que la planta se curve en esa dirección.

Esta respuesta al estímulo es vital para la planta, porque de esta forma obtiene la energía luminosa para realizar fotosíntesis. Pero debe quedar en claro que esta respuesta es involuntaria y se debe a la producción de una sustancia química específica.

Las nastias: otra forma de respuesta vegetal

Una mención especial requiere la respuesta que presentan algunas plantas ante estímulos de contacto.

Nastia es una respuesta que produce un movimiento pasajero en alguna parte del vegetal respondiendo a estímulos táctiles, lumínicos, etc.

Nastias: Son movimientos relacionados con los tropismos; pero se diferencian  de estos en que el estímulo no provoca una dirección determinada en la respuesta de la planta. Las nastias se efectúan de acuerdo con trayectorias predeterminadas por la estructura dorsoventral del órgano correspondiente; son transitorios. Resumiendo, son movimientos independientes de la dirección que tiene el estímulo. Cuando hablamos de nastia, sólo indicamos movimiento. 

Se conocen varias clases de nastias.

Termonastias son movimientos de apertura y cierre, según la variación de la temperatura, de las hojas periánticas de muchas flores, debido a que el óptimo de crecimiento de la cara superior responde a una temperatura diferente de la cara inferior; así sucede con la flor de una planta, tulipan, que si pasa del aire libre a una habitación que esté más caliente, se abre; y si la temperatura desciende, se cierra. Esto se debe a que una elevada temperatura determina el crecimiento de la cara superior, en tanto que un descenso lo provoca en la inferior.

      

Trébol pata de conejo

Fotonastias son variaciones debidas a cambios en la intensidad de luz. La iluminación produce, en general, apertura de las flores; la oscuridad, el cierre. En las plantas de floración nocturna ocurre al revés. Muchos movimientos de las hojas en relación con la intensidad de luz no son debidos a diferencias en el crecimiento, sino a variaciones en la temperatura de las células. Se relacionan con la temperatura y la luminosidad las nastias producidas por la alternancia del día y la noche (nictinastias); son notables estos movimientos en la Falsa acacia (Robinia pseudoacacia) y Trébol pata de conejo(Trifolium arvense). Generalmente, las hojas nictinásticas se disponen por la noche en forma que los foliolos ocultan parte de la superficie superior, que durante el día exponen a la luz en grado máximo; tales movimientos deben responder a variaciones de permeabilidad del plasma. 

Falsa acacia

La respuesta a la intensidad luminosa que provoca la apertura y el cierre de muchas flores ocurre en el dondiego de noche (Mirabilis jalapa), que abre sus flores durante la noche y las cierra durante el día. 

Dondiego de noche

El girasol (Helianthus annuus) presenta fotonastia positiva

Girasol

Sismonastias, movimientos rápidos en los que una parte de la planta adopta posiciones particulares; se deben a la turgencia de las células de determinados tejidos. Los más llamativos se observan en mimosas tropicales, cuyas hojas y peciolos se pliegan rápidamente después de un golpe. Las causas de estos movimientos no están todavía bien aclaradas y se reducen a hipótesis.

Es el caso de una planta cuyo nombre científico es mimosa púdica.  Esta planta, al ser tocada por algún objeto o por el contacto de la mano de una persona, responde plegando sus pequeños folíolos, y si la intensidad del contacto es mayor, puede suceder que la rama completa caiga.

Esta respuesta no corresponde a movimientos de acercamiento o alejamiento ante el estímulo, y tampoco está controlada por la acción de hormonas como ocurre en el caso de los tropismos.

Quimionastia: respuesta de movimiento ante sustancias químicas, como las plantas carnívoras, que atrapan insectos.

Algo más:

La mimosa sensitiva (Mimosa pudica en botánica) es una de aquellas plantas que tanto gusta a los niños y sorprende a los mayores por sus características “mágicas”.

La mimosa sensitiva reacciona al tacto contrayendo sus hojas en dirección a su tallo. Esta característica es producto de la evolución genética de la planta ya que de este modo busca la protección de sus predadores naturales. La planta una vez contraída tiene un aspecto mustio que la hace poco apetitosa para herbívoros, insectos, orugas y caracoles.

Este mecanismo de contracción también se activa para evitar que la planta pierda agua durante las horas de más calor, durante la noche y en días de mucho viento.

Es importante no “jugar” excesivamente con ella, ya que un continuo abrir y cerrar de hojas le supone un exceso gasto de energía que muchas veces la planta no puede asumir.

La mimosa sensitiva es originaria de las zonas tropicales de Sudamérica. En nuestro clima puede vivir perfectamente como planta de interior siempre y cuando la ubiquemos en lugares muy luminosos y que siempre superen los 13ºC de temperatura.

El riego de la planta ha de ser abundante, y es importante mantenerla alejada del humo del tabaco.

En condiciones óptimas de cultivo puede alcanzar, fácilmente, más de 1 metro de altura. Por contra, es difícil que viva más de 5 años tanto en exterior como en interior.

Otro detalle a destacar es su espectacular floración de color rosa que aparece a mediados del verano.