Respuestas de las plantas a las
hormonas y a los estímulos
medioambientales
En el Capítulo 1, vimos cómo Charles Darwin y su hijo Francis
estudiaron el modo en que las plantas se inclinaban hacia la luz,
intentando descubrir el «ojo» de éstos. Claro está que las plantas no
tienen ojos, pero sí crecen hacia la luz y, en algunos casos, siguen el
movimiento del Sol a través del cielo. Las respuestas a los estímulos,
tanto internos como externos, ayudan a las plantas a sobrevivir y
prosperar en un entorno cambiante, en ocasiones incluso hostil. Pese
a ser organismos carentes de sistema nervioso, literalmente
enraizados a la tierra, las plantas ostentan una increíble variedad de
respuestas. Mediante la transposición (translocación) de hormonas,
una parte de la planta puede «comunicarse» con otra.
Efectos de las hormonas Las hormonas de las plantas,
como ocurre con las de los animales y otros organismos,
dirigen el crecimiento y desarrollo, así como las respuestas
a estímulos medioambientales. Aunque las plantas
carecen de un sistema nervioso o cerebro que los ayude a
responder a dichos estímulos, utilizan sus hormonas de
manera notoria
Las auxinas desempeñan un papel esencial en el
crecimiento celular y en la formación de tejido nuevo
La primera hormona vegetal descubierta fue la auxina.
Los experimentos realizados en 1880 por Charles
Darwin y su hijo Francis fueron la base de dicho
descubrimiento. Los Darwin observaron que una
plántula de gramínea se curva hacia la luz sólo si la
punta del coleóptilo, es decir, la vaina que cubre el
vástago de dicha plántula, está presente.
Las citoquininas controlan la división y la diferenciación celulares,
así como el retraso del envejecimiento. Las citoquininas influyen en
el crecimiento vegetal de varias maneras, incluidos el control de la
división y diferenciación celulares, contrarrestando la dominancia
apical, y retrasando el envejecimiento de las hojas. El nombre
citoquininas se refiere a su papel en la división celular o
citocinesis.
Los efectos de la auxina y de las citoquininas en las células vegetales de cultivo.
La capacidad de regenerar plantas mediante el cultivo de tejidos es importante,
no sólo para clonar plantas útiles, sino también para regenerar células que
contienen material genético nuevo procedente de experimentos de Ingeniería
Genética. En 1941, Johannes van Overbeek descubrió que el endospermo líquido
del coco (Cocos nucifera), conocido como agua de coco, promovía el crecimiento,
la división celular y la supervivencia de cultivos de tejidos vegetales. Una década
más tarde, Folke Skoog y Carlos Miller obtuvieron resultados similares utilizando
agua de coco en el cultivo de tejidos de tabaco.
El etileno permite a la planta responder a la tensión
mecánica, además de controlar la maduración de los
frutos y la abscisión de las hojas El etileno es un gas de
acción hormonal que genera respuestas a la tensión
mecánica y también estimula las respuestas del
envejecimiento, como la maduración de los frutos y la
abscisión de las hojas. La síntesis de etileno se origina por
una elevada concentración de auxina, la presencia de
tensión y varios fenómenos relativos al desarrollo
La absorción de luz azul determina el crecimiento del tallo
hacia la luz y la apertura de los estomas La luz azul regula un
número de fenómenos de desarrollo en los vegetales,
incluidos la apertura de los estomas, la inhibición de la
elongación del hipocótilo y el fototropismo. Un ejemplo de
fototropismo, la inclinación del tallo hacia la luz azul, se debe
al movimiento de la auxina hacia el lado más oscuro del tallo.
En el fototropismo, los vástagos crecen hacia la luz, mientras
que las raíces crecen en sentido contrario a ella.
La absorción de luz roja y de luz roja lejana indican cuándo tendrán
lugar la germinación de las semillas, el crecimiento del tallo y la raíz,
y la floración La luz controla muchos fenómenos de desarrollo,
desde la floración a la elongación del tallo. Los efectos de la luz en el
crecimiento y desarrollo de las plantas se conocen como foto
morfogénesis (de las palabras griegas cuya traducción literal sería
«formados por la luz»).
Estudio de las semillas fotoblásticas. El mecanismo de acción por el que el fitocromo
rompe la dormancia y promueve la germinación de algunas semillas es aún un misterio
en parte. Las semillas de lechuga (Lactuca sativa) han servido a menudo como modelo
para estudiar el fotoblastismo. Si las semillas se embeben durante varias horas y luego
reciben un tratamiento de luz roja, la radícula comienza a brotar a través de la testa de
la semilla unas 16 horas después.
Las plantas responden a ciclos diurnos y nocturnos repetidos Las plantas presentan
ciclos biológicos de unas 24 horas, conocidos como ritmos circadianos (del latín circa,
«alrededor de», y dies, «día»). Muchas leguminosas cierran sus folíolos durante la
noche en respuesta a la disminución de la luz y la temperatura. Un
gran número de características bioquímicas y fisiológicas de las plantas y otros
organismos experimentan flujo y reflujo en ciclos de 24 horas.
Las plantas responden a estímulos mecánicos, como el tacto o el
viento El tigmotropismo (del griego thigma, «tocar») es una
respuesta del crecimiento al tacto (véase el Capítulo 4). El tacto
afecta a las plantas de varios modos. Uno de estos conlleva la
producción de etileno. Ya sabemos que el etileno hace que las
plantas crezcan en anchura en lugar de en longitud.
Las plantas se preparan para afrontar condiciones
medioambientales que les impiden llevar a cabo un
metabolismo y crecimiento normales Aunque los ápices del
vástago y de la raíz de las plantas permiten que éstas
experimenten un crecimiento continuo, muchas plantas
dejan de crecer temporalmente o mueren en momentos del
año predecibles. Las plantas disuaden a herbívoros y
agentes patógenos Los herbívoros y los organismos
causantes de enfermedades son los destructores más
peligrosos de las plantas. Alrededor del 50% de las especies
de mamíferos e insectos son herbívoras.