Las plantas intercambian información adaptativa, lo que les ayuda a ajustarse a los desafíos ambientales. El estrés salino en las plantas, causado por la salinidad del suelo, suele provocar pérdida de agua. Las plantas a menudo afrontan esta situación cerrando los estomas.
En un estudio publicado en Plant Signaling & Behavior , los científicos quisieron comprender cómo las plantas de Plantago asiatica utilizan la comunicación tanto aérea como subterránea para responder de manera diferencial a las señales de estrés salino percibidas de vecinas con identidades genéticas variables.
La comunicación entre plantas es un método fascinante mediante el cual las plantas vecinas intercambian información adaptativa. Las plantas pueden enviar y recibir información tanto a través de la superficie como del subsuelo: mediante el sistema caulinar (que comprende tallos y hojas) y el sistema radicular, respectivamente.
La comunicación suele basarse en compuestos orgánicos volátiles presentes en la parte aérea y en redes de hongos en el suelo del sistema radicular. Este intercambio de información ayuda a las plantas a responder rápidamente a ciertas situaciones de estrés y a aumentar su resistencia mediante la activación de mecanismos adaptativos.
Las plantas intercambian información sobre la disponibilidad alterada de nutrientes, la competencia inminente, la proximidad de otras plantas, el estrés hídrico y el estrés salino. Los estomas son poros microscópicos en la superficie de las hojas que controlan el intercambio gaseoso y la transpiración. El cierre de los estomas debido al estrés salino se ha documentado como una respuesta al estrés en muchas plantas.
Algunos estudios también informaron que las plantas no estresadas muestran este mecanismo adaptativo, que es resultado de la comunicación con plantas estresadas.
Muchos estudios realizados hasta la fecha se han centrado por separado en las comunicaciones aéreas y subterráneas. Sin embargo, aún se desconoce cómo interactúan estas dos redes entre sí y si funcionan como un todo. Este estudio, dirigido por el profesor Akira Yamawo de la Universidad de Kioto, decidió centrarse en el efecto combinado de la señalización entre plantas en los sistemas tanto aéreos como subterráneos.
«Me fascina cómo las plantas se comunican entre sí y se adaptan a su entorno. También queríamos comprender el efecto del parentesco genético en estas comunicaciones», dijo el Dr. Yamawo.
El estudio se realizó con plátano japonés (Plantago asiatica). Debido a la limitada dispersión de semillas de estas plantas , los ejemplares hermanos suelen crecer en grupos compactos, lo que reduce el parentesco genético entre las poblaciones de diferentes lugares.
Para el estudio, se recolectaron dos poblaciones de plantas de la ciudad de Aomori (Aomori A y Aomori B), genéticamente relacionadas, y una tercera de la ciudad de Fukuoka, que mostró una clara diferencia genética con respecto a las otras dos. Cada grupo constaba de tres plantas, incluyendo una planta sometida a estrés (IND). Las otras dos eran plantas receptoras que compartían su espacio radicular o aéreo con una planta IND.
La mitad de las raíces de las plantas IND se dejaron sin tratar, se trataron con agua destilada (AD) o con una solución salina para inducir estrés salino. (El grupo AD sirvió como control sin estrés). Se observó y comparó el efecto del estrés salino en la apertura estomática de las plantas IND y las receptoras, así como la influencia de la genética en este mecanismo.
Las plantas se clasificaron en tres grupos genéticos diferentes según el lugar de recolección de las semillas. Las plantas de la misma población se denominaron medio hermanos (SB). Las plantas obtenidas a partir de semillas recolectadas en las ciudades A y B de Aomori se denominaron población cercana (NP), y las obtenidas a partir de semillas recolectadas en Fukuoka se denominaron población lejana (FP).
Independientemente de su origen genético, todas las plantas IND mostraron una menor proporción de estomas abiertos, en comparación con las plantas no tratadas o tratadas con DW, lo que indica una respuesta al estrés. El estudio sugiere efectos interesantes del origen genético sobre las señales aéreas y subterráneas.
Si bien las señales aéreas transmitieron información relacionada con el estrés salino independientemente de los antecedentes genéticos, la proporción de estomas abiertos de las plantas receptoras subterráneas fue menor en los grupos SB y NP, en comparación con el grupo FP, lo que sugiere que la señalización subterránea fue más efectiva entre vecinos estrechamente relacionados.
El estudio señala la comunicación interplantas frente al estrés salino en el plátano japonés, que involucra señales tanto aéreas como subterráneas. La diferencia en las señales subterráneas, basada en el parentesco genético, sugiere la participación de metabolitos radiculares específicos de cada especie, lo cual requiere mayor investigación.
«Si los cultivos también tienen la capacidad de transmitir información sobre el estrés, entonces comprender y utilizar este mecanismo en el futuro puede ayudarnos a lograr una producción de alimentos más estable», dijo el Dr. Haruna Ohsaki de la Universidad de Meijo, otro investigador involucrado en este estudio.
Investigaciones adicionales relacionadas con este tema pueden ayudar a mejorar la agricultura moderna al garantizar la resiliencia ante los desafíos relacionados con el estrés y mejorar el rendimiento de los cultivos.
Más información: Kai Ito et al., Señalización interplantas integrada aérea y subterránea del estrés salino, Plant Signaling & Behavior (2025). DOI: 10.1080/15592324.2025.2542560
