Relación de las plantas

Relación de las plantas con el medio ambiente

La relación de las plantas con el medio ambiente es diferente a la de otros organismos, por ejemplo de los animales, porque las plantas no pueden simplemente trasladarse a otro lugar cuando ocurre un cambio o se enfrentan a un estímulo ambiental. Las plantas usan hormonas (mensajeros químicos) —y otros mecanismos sofisticados, que detectan estímulos como la luz, la gravedad y el agua— que envían señales para iniciar cambios fisiológicos en respuesta a estos estímulos.

Fig. 1 - Los principales estímulos externos a los que están expuestas las plantas se dividen en factores abióticos y bióticos.

Ya sea en animales, hongos, plantas o cualquier ser vivo, la relación entre un organismo y su entorno implica varios procesos, incluyendo:

• Capacidad de detectar cambios relacionados con el entorno u otros organismos; es decir, estímulos externos (Fig. 1).
• Emitir una respuesta adecuada al estímulo (ya sea inmediata o lenta y retardada).
• Comunicación e interacción con otros organismos (de la misma especie u otra).

Los animales percibimos y respondemos a los estímulos gracias a receptores y efectores que forman parte, principalmente, del sistema nervioso. En cambio, en las plantas, el proceso general de detección de estímulos que llevan a una respuesta es el siguiente:

1. Recepción del estímulo externo: aunque las plantas no poseen un sistema nervioso, sí poseen estructuras y compuestos que sirven de receptores y provocan una respuesta.
2. Comunicación interna: cuando una planta detecta un estímulo, generalmente aumenta o disminuye la producción de una o varias hormonas vegetales. Estas producen alguna respuesta localizada o se movilizan al sitio de la planta que producirá una respuesta.
3. Respuesta: las respuestas de las plantas están en su mayoría relacionadas con movimientos en alguna parte de la planta (rápidos o lentos) o activación y desactivación de procesos fisiológicos.

Respuestas de las plantas a los estímulos

Las plantas pueden responder a una variedad de estímulos externos (ver Fig. 1), los cuales pueden deberse a:

• Factores abióticos, cuando el cambio es ambiental.
• Factores bióticos, cuando provienen de un ser vivo.

Por otro lado, las respuestas de las plantas a estos estímulos pueden ser de dos tipos:

• Crecimiento o movimiento: como las plantas no se desplazan, los movimientos que se producen están relacionados principalmente con la dirección del crecimiento (tropismos).
• Fisiológicas: respuestas más relacionadas a procesos del desarrollo y maduración de la planta (floración, formación de frutos, germinación de una semilla, etc.). Estas respuestas son estimuladas, generalmente, por la cantidad de luz y oscuridad que recibe una planta (o fotoperiodo). También incluye respuestas a algún tipo de estrés (sequía, heladas, infecciones).

Hormonas vegetales

En la respuesta de las plantas a los estímulos son vitales las hormonas vegetales, o fitohormonas. Luego de la detección del estímulo, una o varias hormonas se encargan de producir una respuesta celular acorde al estímulo. El efecto de las hormonas puede darse en el mismo lugar donde son secretadas o viajar a través de la planta al órgano vegetal implicado.

Las hormonas vegetales presentan las siguientes características:

• Cada hormona vegetal tiene una amplia gama de funciones y pueden trabajar de forma independiente, antagónica o conjunta, entre ellas, para regular un proceso fisiológico.
• La producción de hormonas suele darse en cantidades bastante pequeñas.
• Producen efectos activadores o inhibidores de distintos procesos de desarrollo y crecimiento en las plantas.

Aunque existen muchas hormonas vegetales, hay cinco tipos que son las más conocidas y estudiadas: Las auxinas, giberelinas, citoquininas, el ácido abscísico y el etileno.

Movimientos de las plantas

Los movimientos que se dan en las plantas son principalmente de dos tipos: tropismos y nastias. Se diferencian en el tipo de estímulo que los provoca y la naturaleza de la respuesta que producen en la planta.

Tropismos

Los tropismos se refieren a los movimientos de la planta, en respuesta a un estímulo, que afecta la dirección del crecimiento de sus distintos órganos. Por estar relacionados con el crecimiento, los tropismos se dan a mediano y largo plazo; son respuestas lentas, retardadas y permanentes. Además, los estímulos suelen ser continuos o estables en su periodicidad.

Fig. 2 - La dirección del crecimiento en la planta responde a la dirección de la luz de forma positiva en el tallo y negativa en la raíz.

Dependiendo de la respuesta de la planta al estímulo, los tropismos pueden ser:

• Positivos: cuando el órgano vegetal crece hacia el estímulo, como un tallo creciendo hacia la luz solar.
• Negativos: cuando el órgano vegetal crece en dirección opuesta al estímulo, como una raíz creciendo en sentido contrario a la luz solar.

Con base al tipo de estímulo, los principales tropismos que encontramos en plantas pueden clasificarse como:

Nastias

Las nastias también son movimientos de la planta en respuesta a un estímulo externo; pero, esta respuesta es más rápida y de duración temporal. Los estímulos que provocan las nastias suelen ser, también, rápidos, y la mayoría no son continuos o no tienen una periodicidad estable (excepto los períodos de luz solar).

Fig. 3: La planta Mimosa pudica cierra sus foliolos al ser tocada. Se trata de una nastia.

Fotoperiodismo

Como todos sabemos, uno de los factores que más afecta a una planta es la luz. Ya mencionamos que esta sirve de indicador para el fototropismo y, además, es la fuente de energía para que las plantas lleven a cabo la fotosíntesis. Sin embargo, la influencia de la luz va más allá, ya que también señaliza a la planta cuándo activar distintos procesos de su ciclo de vida. Para este tipo de respuestas fisiológicas y del desarrollo, no solo importa la dirección de la cual proviene la luz, sino la proporción de luz y sombra que recibe una planta (fotoperiodo).

El fotoperiodismo regula procesos como la floración, la formación de brotes de invierno, la maduración de frutos y la caída de hojas. Aunque la temperatura y la intensidad de la luz afectan al desarrollo de la planta, no son indicadores precisos de los cambios estacionales, porque fluctúan de un año a otro. En cambio, la duración del día es un mejor indicador de la estación, por ser más estable a través de los años.

Fitocromos

Las plantas, al igual que los animales, poseen receptores para detectar los cambios en su entorno. Dentro de los receptores más importantes en las plantas, están los fitocromos, un tipo de fotorreceptores.

El sistema de fitocromos permite a las plantas detectar los cambios estacionales (fotoperiodo), según la cantidad de luz roja y roja lejana. Por lo tanto, los fitocromos indican a la planta cuando activar respuestas fisiológicas acordes a la estación del año.