Wood Wide Web: El mundo oculto de la comunicación entre plantas

1. Bienvenido a la Wood Wide Web
2. La Wood Wide Web: La red subterránea de los árboles
3. Señales químicas: el lenguaje de las plantas
4. Comunicación de raíz: algo más que ingesta de alimentos
5. Reacción ante las amenazas: Mecanismos de defensa del mundo vegetal
6. Conclusión y perspectivas

1. bienvenido a la Wood Wide Web

La Wood Wide Web es un fascinante mundo oculto en el que árboles y plantas están conectados por una red de hongos, similar a Internet que utilizamos a diario. Esta conexión única beneficia tanto a los árboles, que proporcionan a los hongos azúcar procedente de la fotosíntesis, como a los hongos, que a su vez proporcionan a los árboles agua y nutrientes... ^[1]. Esta relación simbiótica no sólo contribuye al intercambio de nutrientes y agua, sino que también permite la comunicación entre los árboles y los protege de enfermedades y toxinas. ^[1][2]. A pesar del papel esencial que la Wood Wide Web desempeña en nuestro ecosistema, todavía se debate en la comunidad científica sobre el alcance de esta comunicación e intercambio de recursos entre árboles ^[3][4].

Esta serie de artículos explora la compleja red de micorrizas que permite el intercambio de agua, nutrientes e información entre los árboles, y examina cómo ayuda a los árboles a comunicarse entre sí, a apoyarse mutuamente en periodos de estrés y a aumentar su resistencia a enfermedades y plagas. ^[2]. También exploraremos los retos y críticas asociados al concepto de la Web de la Madera y haremos hincapié en la necesidad de seguir investigando para comprender el verdadero alcance de la comunicación arbórea y el intercambio de recursos. ^[3][4].

2 La Wood Wide Web: La red subterránea de los árboles

• Comunicación subterránea a través de hongos y raícesLa llamada "Wood Wide Web" es una red de hongos y raíces que permite a las plantas compartir nutrientes y enviarse señales unas a otras. ^[6]. Esta extensa red subterránea permite a los árboles comunicarse entre sí e intercambiar información. ^[7].
• Micelio y micorrizasEn el centro de esta red se encuentra el micelio, un tipo de hongo que establece una relación simbiótica con las raíces de los árboles para formar una micorriza. ^[7]. Esta relación favorece el intercambio de nutrientes y agua entre los árboles ^[7]. Además de las señales subterráneas enviadas por la red de micorrizas, los árboles también pueden enviar señales a la superficie a través de compuestos orgánicos volátiles (COV) como los terpenos. ^[7].
• Percepción y capacidad de comunicación de los árboles:
  • Las puntas de las raíces de los árboles tienen un órgano parecido a un cerebro que les ayuda a percibir y procesar las señales del entorno. Este órgano puede reconocer factores físicos como la gravedad, la luz, la humedad, el oxígeno y los nutrientes y transmitir esta información al resto del árbol. ^[7].
  • Las redes micorrícicas también permiten la transmisión de señales químicas y eléctricas. Esta comunicación se ve facilitada por el hecho de que las puntas de las raíces de los árboles pueden reconocerse y comunicarse entre sí, demostrando una forma de autoconciencia ^[7].
  • Las plantas también se comunican a través de sus sistemas radiculares, utilizando hormonas y otras sustancias químicas para interactuar con las plantas vecinas. Esta red de comunicación ayuda a las plantas a coordinar su crecimiento y a defenderse de las amenazas. ^[10].

3. señales químicas: el lenguaje de las plantas

Las plantas utilizan diversas señales químicas para comunicarse con su entorno y con otras plantas. Estas señales sirven para diversos fines, desde advertir de un peligro hasta atraer a los polinizadores. A continuación te explicamos en detalle este lenguaje químico:

1. Comunicación subterránea:
   • Exudados radicularesLas raíces envían señales químicas, denominadas exudados radiculares, para informar a las plantas vecinas de amenazas o para facilitar el intercambio de nutrientes y agua. ^[11].
   • Respuesta sistémicaEl ácido salicílico y el ácido jasmónico (jasmonatos) sirven de señales para la respuesta sistémica. Estas señales también pueden transmitirse a las plantas vecinas, desencadenando una respuesta sistémica también en estas plantas. ^[16].
2. Comunicación por encima de la tierra:
   • Compuestos orgánicos volátiles (COV)Las plantas se comunican liberando COV para señalar su estado al entorno. El tipo de COV emitido puede variar en función de la historia de la planta con los herbívoros. Las plantas que han tenido contacto frecuente con herbívoros emiten un patrón generalizado de COV que puede ser comprendido por una gama más amplia de plantas. Las plantas que han tenido poco contacto con herbívoros emiten un patrón de COV más específico que sólo entienden las plantas estrechamente emparentadas. ^[13].
   • Señales ópticas y químicasLas plantas también pueden comunicarse mediante señales visuales y químicas. Las señales visuales incluyen características físicas como pelos en los tallos o patrones de color en las hojas que disuaden o atraen a determinados animales. Las señales químicas suelen ser olores o gases que la planta libera para comunicarse con su entorno. Estas señales tienen dos objetivos principales: la reproducción y la protección. ^[14].
3. Receptores específicos y modificaciones genéticas:
   • Receptores de hormonas gaseosasLas plantas se comunican entre sí mediante señales químicas y utilizan un receptor específico para percibir hormonas gaseosas como el etileno. Se han desarrollado plantas modificadas genéticamente que tienen un receptor de etileno bloqueado, lo que significa que no responden a la señal del etileno y, por tanto, tienen una vida útil más larga en frutas como los plátanos y los tomates. ^[15].
     
     Estos complejos sistemas de comunicación ponen de relieve la capacidad de las plantas para responder y adaptarse a su entorno, lo que las convierte en actores importantes de sus ecosistemas.

4. comunicación de raíz: algo más que la ingesta de alimentos

Las raíces de las plantas desempeñan un papel crucial en la comunicación al identificar y comunicarse con otras raíces vegetales. Esta capacidad permite a las plantas intercambiar información sobre su entorno inmediato y responder a los cambios. ^[12].

• Comunicación acústica:
  1. Las plantas pueden comunicarse acústicamente mediante sonidos ultrasónicos (20-100 KHz). La frecuencia e intensidad de estos sonidos aumentan en condiciones de estrés ^[12].
  2. Un estudio de 2023 ha demostrado que las plantas pueden comunicarse acústicamente produciendo un sonido por hora en condiciones normales y bastante más en condiciones de estrés ^[12].
  3. Los investigadores han descubierto que las plantas pueden comunicarse con sonidos chasqueantes que se sitúan en la gama de frecuencias de unos 220 hercios. Las plantas dirigen su crecimiento hacia la fuente acústica si las ondas sonoras están en la gama de frecuencias de 220 Hz ^[17].
• Comunicación entre hojas y raíces:
  • El Centro de Biología Molecular Vegetal (ZMBP) de la Universidad de Tubinga investiga cómo las hojas se comunican con las raíces durante la simbiosis de las plantas con bacterias fijadoras de nitrógeno. ^[18].
  • El estudio descubrió que las hojas envían una secuencia corta de ARN, miR2111, a las raíces para mantener la planta susceptible a la infección por bacterias simbióticas hasta que se establece un equilibrio favorable ^[18].
    
    Estos hallazgos ponen de relieve la complejidad de la comunicación vegetal, que va mucho más allá de la simple ingesta de alimentos. La capacidad de las plantas para comunicarse acústicamente y enviar señales específicas entre distintas partes de la planta abre nuevas perspectivas para comprender las interacciones dentro del ecosistema y desarrollar planteamientos innovadores en la gestión de las plantas y la silvicultura.

5. reacción ante las amenazas: Mecanismos de defensa del mundo vegetal

Las plantas han desarrollado mecanismos únicos para responder a las amenazas de su entorno. Estas estrategias de defensa pueden dividirse en mecanismos de defensa químicos, mecánicos y estructurales:

1. Defensa química:
   • Las plantas producen sustancias vegetales secundarias como el etileno, que regula el proceso de maduración de los frutos y puede influir en los frutos vecinos. ^[10].
   • El salicilato de metilo se produce cuando las plantas se infectan con virus o bacterias dañinos. Actúa como un agente natural de control de plagas y advierte a las plantas vecinas del peligro. ^[10].
   • La sistemina, un péptido de la familia de las solanáceas, desempeña un papel decisivo en la defensa de las plantas contra los insectos herbívoros. Provoca la producción de ácido jasmónico, que a su vez conduce a la síntesis de inhibidores de la proteasa y quinolinas, que alteran el metabolismo de los insectos atacantes. ^[19].
2. Defensa mecánica y estructural:
   • Espinas y pinchosSirven de barreras físicas para ahuyentar a los animales herbívoros ^[16].
   • Estructura del tejido finalLa rizodermis, la epidermis con cutícula y la capa de cera actúan como barreras contra los intrusos. Las heridas y los estomas son puntos de entrada privilegiados para los patógenos. Algunas variedades de trigo abren sus estomas a última hora del día, de modo que las esporas de hongos germinadas en la humedad de la noche ya se han secado antes de poder penetrar. ^[16].
3. Reacciones bioquímicas:
   • Cuando se reconoce a un atacante, se desencadenan reacciones bioquímicas en células y tejidos que producen y translocan sustancias tóxicas o inhibidoras del crecimiento del patógeno. Entre ellas se encuentran la formación de callosa, la muerte celular programada (apoptosis) de las células infectadas, la formación de moléculas de oxígeno activado, la formación de moléculas tóxicas del metabolismo secundario (fitoalexinas) y la inducción de proteínas PR o proteínas relacionadas con el patógeno como la quitinasa y la glucanasa ^[16].

Estos mecanismos de defensa muestran cómo las plantas responden a las amenazas de diversas formas, desde la producción de sustancias químicas específicas hasta el desarrollo de barreras físicas y la activación de sus sistemas inmunitarios.

6 Conclusión y perspectivas

El fascinante mundo de la comunicación entre plantas que hemos explorado en este artículo muestra lo complejas y sofisticadas que son las interacciones en el reino vegetal. Desde el intercambio de señales químicas bajo tierra hasta la comunicación acústica y la respuesta a las amenazas, la Red de la Madera revela un amplio sistema de cooperación y supervivencia esencial para la salud y el crecimiento de las plantas, así como para el ecosistema en su conjunto. La simbiosis que hacen posible los hongos y las raíces no sólo contribuye al intercambio de nutrientes e información, sino que también refuerza el sistema común de defensa contra enfermedades y plagas.

Aún queda mucho por explorar sobre los mecanismos exactos y el alcance total de la comunicación entre plantas. Los hallazgos presentados y las preguntas sin respuesta apuntan a la necesidad de seguir investigando para profundizar en nuestra comprensión de estos notables fenómenos naturales. Las implicaciones para la silvicultura, la protección del medio ambiente y la práctica agrícola son enormes, lo que subraya la importancia de la conservación de la biodiversidad y nos desafía a encontrar formas innovadoras de gestionar nuestros recursos naturales de forma sostenible.

Otras preguntas y respuestas sobre la comunicación entre plantas

¿Cómo funciona la llamada Wood Wide Web?
La Wood Wide Web, a menudo denominada la Internet del bosque, se basa en una red de finos hilos fúngicos que recorren el suelo forestal. Estos hilos establecen una conexión entre árboles, arbustos y la mayoría de las plantas superiores.

¿Cómo intercambian información los árboles entre sí?
Los árboles son capaces de absorber y procesar información a través de sus hojas y raíces y reaccionar en consecuencia. Se comunican internamente y entre sí. Las investigaciones demuestran que las plantas tienen muchas más capacidades de las que se creía.

¿Por qué se denomina a la red micorrícica "Wood Wide Web"?
La investigadora Suzanne Simard descubrió la red de hongos micorrícicos y raíces vegetales y la bautizó como Wood Wide Web. Los micelios de los hongos micorrícicos conectan entre sí las puntas de las raíces de distintos árboles, creando una extensa red de comunicación.

¿Quién es el descubridor de la Wood Wide Web?
La Dra. Suzanne Simard acuñó el término Wood Wide Web en 1990 y descubrió el fenómeno que hay detrás. Se trata de una compleja red de raíces y hongos micorrícicos que permite la comunicación y el apoyo mutuo entre árboles y otras plantas.

Otros enlaces

• https://www.mein-schoener-garten.de/lifestyle/natur-tiere/die-kommunikation-der-pflanzen-33036
• https://www.textatelier.com/index.php?id=996&blognr=2350
• https://animaltalk.com.au/can-plants-really-communicate-with-us/
• Wolf-Dieter Storl - Plantas devas (Libro)
• Peter Wohlleben - La vida secreta de los árboles: el descubrimiento de un mundo oculto (libro)

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