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

Goldenrod puede percibir otras plantas cercanas sin siquiera tocarlas, al detectar informes de luz roja lejana reflejada en las hojas. Cuando los herbívoros comen la vara de oro, adapta su respuesta en función de la presencia o ausencia de otra planta cercana. ¿Es este tipo de respuesta flexible, adaptativa y en tiempo real una señal de inteligencia en las plantas?

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

Definición de inteligencia en plantas

«Hay más de 70 definiciones publicadas con fines de inteligencia y no hay acuerdo sobre cuáles son, incluso dentro de un campo determinado», dijo Kessler, profesor del Departamento de Ecología y Biología Evolutiva de la Facultad de Agricultura y Ciencias de la Vida. .

Mucha gente cree que la inteligencia requiere un sistema nervioso central, en el que las señales eléctricas sirven como medio para procesar la información. Algunos biólogos vegetales comparan 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 sólidas de ninguna homología con el sistema nervioso, aunque observamos claramente señales eléctricas en las plantas, pero la pregunta es: ¿qué importancia tienen estas señales para la capacidad de una planta de procesar señales ambientales? 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 cita su investigación anterior sobre la vara de oro y sus reacciones cuando la comen las plagas. 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 vecinas de vara de oro, lo que las impulsa a producir sus propias defensas contra las larvas de escarabajo. De esta forma, las varas de oro desplazan a los herbívoros hacia los vecinos y propagan el daño.

Experimentos y observaciones.

En un Documento 2022 en la revista Plantas, Kessler y el coautor Alexander Chautá, Ph.D '21, realizaron experimentos para demostrar que la vara de oro también puede percibir tasas más altas de luz roja lejana reflejada por las hojas de las plantas vecinas. Cuando los vecinos están presentes y los escarabajos se comen las varas de oro, invierten más en tolerar la herbivoría al crecer más rápido, al mismo tiempo que comienzan a producir compuestos defensivos que ayudan a las plantas a combatir las plagas de insectos. Cuando no hay vecinos presentes, las plantas no aceleran su crecimiento cuando se consumen y las respuestas químicas a los herbívoros son marcadamente diferentes, aunque todavía toleran cantidades bastante altas de herbívoros.

«Eso encajaría con nuestra definición de inteligencia», dijo Kessler. “Dependiendo de la información que recibe del entorno, la planta modifica su comportamiento estándar”.

Las varas de oro vecinas también demuestran inteligencia cuando perciben COV que señalan la presencia de una plaga. «La emisión volátil de un vecino predice la herbivoría futura», 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 tiempo que cambia la forma de pensar de la gente sobre lo que realmente significa inteligencia, dijo Kessler.

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

Una idea que interesó a Kessler provino de matemáticos de la década de 1920, quienes propusieron que las plantas tal vez funcionaban 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 representa a 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 una percepción de luz de amplio espectro y moléculas sensoriales para detectar compuestos volátiles muy específicos provenientes de plantas vecinas.

“Pueden sentir su entorno con mucha precisión; Hasta donde sabemos, cada célula puede hacerlo”, dijo. Las células pueden estar especializadas, pero todas perciben las mismas cosas y se comunican mediante señales químicas para desencadenar una respuesta colectiva en el crecimiento o el metabolismo. «Me gusta mucho esta idea», dijo.

Referencia: “Resistencia inducida a la herbivoría y la planta inteligente” por André Kessler y Michael B. Mueller, 30 de abril de 2024, Señalización y comportamiento de la planta..
DOI: 10.1080/15592324.2024.2345985

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