El sonido de las plantas estresadas, ¿cómo detectarlo?

Las plantas emiten sonidos cuando están estresadas en una frecuencia que los humanos no pueden oír, pero se parecen a los estallidos del plástico de las burbujas, los cuales se detectan a un metro de distancia y su volumen se parece al de una conversación. La investigación de la Universidad de Tel Aviv que publica Cell ha estudiado estos sonidos en plantas de tomate y tabaco estresadas, ya sea por falta de riego o porque se les ha cortado un tallo.

La frecuencia de los sonidos es demasiado alta para que los oídos la capten, pero hay animales y plantas que "pueden oír esos sonidos, por lo que existe la posibilidad de que se esté produciendo mucha interacción acústica”, señaló el coordinador del estudio Lilach Hadany. Aunque se habían registrado vibraciones ultrasónicas en plantas, esta es la primera prueba de que se transmiten por el aire, un hecho que las hace relevantes para otros organismos del entorno, explica la publicación.

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Las plantas interactúan con insectos y otros animales, muchos de los cuales utilizan el sonido para comunicarse, “por lo que sería muy poco óptimo para las plantas no utilizar el sonido en absoluto", dijo Hadany. Los investigadores usaron micrófonos para grabar a plantas de tomate y tabaco sanas y estresadas, primero en una cámara acústica insonorizada y luego en un invernadero más ruidoso.

Tras grabar a las plantas, entrenaron un algoritmo de aprendizaje automático para diferenciar entre las estresadas y no, así como en entre plantas sedientas y cortadas. El equipo descubrió que las plantas estresadas emiten más sonidos que las que no lo están y que estos se parecen a “pops o clics”. Una sola planta estresada emite entre 30 y 50 de esos clics por hora en lo que parecen intervalos aleatorios, mientras que las sanas emiten menos sonidos. “Cuando las tomateras no están estresadas son muy muy silenciosas”, señaló Hadany.

Los tipos de sonido emitidos diferían según la causa del estrés y el algoritmo fue capaz de diferenciar entre deshidratación y estrés por corte, además de discernir si los sonidos procedían de una planta de tomate o de tabaco. La plantas estresadas por la falta de agua emiten sonidos antes de que estén visiblemente deshidratadas y la frecuencia alcanza su máximo después de cinco días sin regar, tras lo que decrece y acaban secándose por completo.

Aunque el estudio se centró en las plantas de tomate y tabaco, porque son fáciles de crecer en un laboratorio estándar, el equipo también grabó una variedad de plantas de otras especies. “Descubrimos que muchas plantas -maíz, trigo, uva y cactus, por ejemplo, emiten sonidos cuando están estresadas", precisó Hadany.

El mecanismo exacto de estos ruidos no está claro, pero los investigadores sugieren que podría deberse a la formación y rotura de burbujas de aire en el sistema vascular de la planta, un proceso denominado cavitación. Tampoco se sabe si producen estos sonidos para comunicarse con otros organismos, pero el hecho de que existan tiene grandes implicaciones ecológicas y evolutivas.

Otras plantas también podrían estar escuchando y beneficiándose de los sonidos. Estudios anteriores demostraron que las plantas aumentan la concentración de azúcar en su néctar cuando "oyen" los sonidos que emiten los polinizadores, y que cambian su expresión genética en respuesta a los sonidos.

"Si otras plantas tienen información sobre el estrés antes de que se produzca realmente, podrían prepararse", consideró Hadany. Según los autores, las grabaciones sonoras de las plantas podrían utilizarse en los sistemas de riego agrícola para controlar el estado de hidratación de los cultivos y ayudar a distribuir el agua de forma más eficiente.

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El hecho de que las plantas produzcan estos sonidos "abre toda una nueva vía de oportunidades de comunicación, escucha y explotación de estos sonidos", destacó otro de los autores de la investigación Yossi Yovel de la Universidad de Tel Aviv. El equipo estudia ahora las respuestas de otros organismos, tanto animales como vegetales, a estos sonidos, y la capacidad de los investigadores para identificar e interpretar los sonidos en entornos completamente naturales.