¿Son las plantas más inteligentes de lo que pensamos? Científicos de la Universidad de Cornell descubren formas de inteligencia en las varas de oro

Una nueva investigación muestra que las plantas de vara de oro demuestran una forma de inteligencia al adaptar sus respuestas a la herbivoría en función de la presencia de plantas cercanas y señales ambientales, desafiando las definiciones tradicionales de inteligencia.

La vara de oro puede detectar otras plantas cercanas sin siquiera tocarlas, detectando informes de luz roja distante reflejada en las hojas. Cuando los herbívoros comen la vara de oro, adapta su respuesta en función de si hay otra planta cerca o no. ¿Es este tipo de respuesta adaptativa, flexible y en tiempo real una señal de inteligencia en las plantas?

No es una pregunta fácil de responder, pero Andre Kessler, un ecólogo químico, defiende la inteligencia de las plantas en un artículo reciente. Señalización y comportamiento de las plantas.

Definición de inteligencia en plantas

«Hay más de 70 definiciones publicadas de inteligencia y no hay acuerdo sobre qué es, ni siquiera dentro de un determinado campo», dijo Kessler, profesor del Departamento de Ecología y Biología Evolutiva de la Facultad de Agricultura y Ciencias Humanas. Vida.

Mucha gente cree que la inteligencia requiere un sistema nervioso central, en el que las señales eléctricas actúan como medio para procesar la información. Algunos biólogos vegetales equiparan los sistemas vasculares de las plantas con el sistema nervioso central y proponen que algún tipo de entidad centralizada en la planta les permite procesar información y responder. Pero Kessler está totalmente en desacuerdo con esta idea.

Una planta de vara de oro.

«No hay pruebas convincentes de ninguna de las homologías con el sistema nervioso, aunque vemos claramente señales eléctricas en las plantas, pero la pregunta es: ¿qué importancia tiene esa señalización para la capacidad de una planta de procesar señales ambientales?» Él dijo.

Para defender la inteligencia vegetal, Kessler y el coautor Michael Mueller, estudiante de doctorado en su laboratorio, redujeron su definición a los elementos más básicos: “La capacidad de resolver problemas, basándose en la información que se obtiene del medio ambiente, hacia un objetivo particular”, dijo Kessler.

Como estudio de caso, Kessler señala su investigación anterior sobre la vara de oro y sus respuestas cuando la comen los parásitos. Cuando las larvas del escarabajo de las hojas comen hojas de vara de oro, la planta emite una sustancia química que informa al insecto que la planta está dañada y es una mala fuente de alimento. Estos químicos transportados por el aire, llamados compuestos orgánicos volátiles (COV), también son absorbidos por las plantas de vara de oro cercanas, lo que las impulsa a producir sus propias defensas contra las larvas de escarabajo. De esta manera, las varas de oro desplazan a los herbívoros hacia los vecinos y distribuyen el daño.

Experimentos y observaciones.

en un documento 2022 en el diario Instalaciones, Kessler y el coautor Alexander Chautá, Ph.D '21, realizaron experimentos para demostrar que la vara de oro también puede detectar proporciones más altas de luz roja lejana reflejada por las hojas de las plantas cercanas. Cuando hay vecinos presentes y los escarabajos se comen las varas de oro, invierten más en la tolerancia a los herbívoros al crecer más rápido y también comienzan a producir compuestos defensivos que ayudan a las plantas a combatir las plagas de insectos. Cuando no hay vecinos presentes, las plantas no recurren a un crecimiento acelerado cuando se comen, y las respuestas químicas a la herbivoría son marcadamente diferentes, aunque todavía toleran cantidades bastante grandes de herbivoría.

«Esto encajaría en nuestra definición de inteligencia», dijo Kessler. «Dependiendo de la información que recibe del medio ambiente, la planta cambia su comportamiento estándar».

Las varas de oro cercanas también muestran inteligencia cuando detectan COV que señalan la presencia de una plaga. «La emisión volátil de un vecino predice la futura herbivoría», dijo Kessler. «Pueden utilizar una señal ambiental para predecir una situación futura y luego actuar en consecuencia».

Aplicar el concepto de inteligencia a las plantas puede inspirar nuevas hipótesis sobre los mecanismos y funciones de la comunicación química de las plantas, al mismo tiempo que cambia el pensamiento de la gente sobre lo que realmente significa inteligencia, dijo Kessler.

Esta última idea es oportuna, ya que inteligencia artificial es un tema de interés actual. Por ejemplo, dijo, la IA no resuelve problemas para lograr un objetivo, al menos no todavía. «La IA, según nuestra definición de inteligencia, ni siquiera es inteligente», afirmó. En cambio, se basa en los patrones que identifica en la información a la que puede acceder.

Una idea que interesa a Kessler provino de matemáticos de la década de 1920 que propusieron que tal vez las plantas funcionaran más como colmenas. En este caso, cada célula funciona como una abeja individual y toda la planta es análoga a una colmena.

«Esto significa que el cerebro de la planta es toda la planta sin necesidad de coordinación central», dijo Kessler.

En lugar de señales eléctricas, hay señales químicas en todo el superorganismo. Estudios de otros investigadores han demostrado que cada célula vegetal tiene un amplio espectro de percepción de la luz y moléculas sensoriales para detectar compuestos volátiles muy específicos de las plantas cercanas.

“Pueden oler su entorno con mucha precisión; cada célula puede hacerlo, hasta donde sabemos”, dijo. Las células pueden estar especializadas, pero perciben las mismas cosas y se comunican mediante señales químicas para desencadenar una respuesta colectiva en el crecimiento o el metabolismo. «Esta idea realmente me atrae», dijo.

Referencia: “La resistencia inducida por herbívoros y la planta inteligente” por André Kessler y Michael B. Mueller, 30 de abril de 2024, Señalización y comportamiento de las plantas..
DOI: 10.1080/15592324.2024.2345985

El artículo fue apoyado por una subvención del New Phytologist Fund.