Las plantas, esas grandes matemáticas

Miguel Artime

Los científicos acaban de hacer un descubrimiento sobre las plantas que me han hecho mirarlas con otra perspectiva. Tendemos a pensar en ellas como seres inertes, inmóviles, y extremadamente sencillos, pero... ¿qué pasaría si os dijera que las plantas saben dividir?

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Bien, antes de que le pongas operaciones algebraicas a tu ficus, entremos en detalles. El trabajo científico se lo debemos al Profesor Martin Howard del Centro John Innes, en el Reino Unido, y según puedo leer literalmente: "muestra que para evitar la muerte por hambre durante la noche (momento en que no se realiza la fotosíntesis) las plantas realizan divisiones aritméticas muy exactas. Estos cálculos les permiten usar las reservas de almidón a un ritmo constante, de modo que estas se acaben precisamente en el momento en que amanece".

Howard, que se dedica a desarrollar modelos matemáticos, cree que este es el primer ejemplo concreto de un cálculo aritmético realmente sofisticado, asociado a un proceso biológico fundamental.

Las plantas obtienen sus nutrientes durante el día empleando la energía del sol en un proceso que convierte CO2 en azúcares y almidón. Una vez que el sol se pone, dependen por completo del almidón almacenado para evitar la hambruna.

En el trabajo de investigación, publicado en la revista de acceso abierto eLife, los científicos involucrados en este trabajo muestran que las plantas realizan ajustes precisos en su ritmo de consumo de almidón. Estos ajustes aseguran que el almidón almacenado dure hasta el amanecer, incluso cuando la noche llega inesperadamente temprano, y con independencia del tamaño de las reservas de almidón.

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¿Cómo logran este prodigio las plantas? La forma en concreto sigue siendo un misterio, pero los científicos del Centro John Innes están convencidos de que las plantas lo consiguen realizando cálculos matemáticos, concretamente divisiones aritméticas.

La profesora Alison Smith, experta en biología metabólica, cree que esta capacidad aritmética resulta crucial para el crecimiento y productividad de la planta. En su opinión, si lográsemos entender cómo consiguen las plantas proseguir con su crecimiento en la oscuridad, podríamos aprovechar ese conocimiento para mejorar espectacularmente nuestras cosechas.

Durante la noche, algún mecanismo presente en el interior de las hojas mide el tamaño de la reserva de almidón y estima el período de tiempo que queda hasta el amanecer. Probablemente este último dato provenga de alguna especie de reloj interno, similar al ritmo circadiano que nuestro propio cuerpo posee. Entonces, empleando un "procesador" que ni podemos imaginar, la planta divide el tamaño de la reserva entre el tiempo restante hasta el alba para corregir el ritmo de consumo de almidón. El cálculo es tan preciso, que cuando amanece las reservas de almidón se han consumido en un 95%.

Si las reservas de almidón se usan demasiado rápido, la planta se queda sin alimento y detiene su crecimiento durante la noche. Si por el contrario las reservas se consumen demasiado lentamente, se desperdician nutrientes. Así que como vemos los cálculos que realizan las plantas son tan precisos que no solo evitan la hambruna nocturna, sino que de hecho consiguen el consumo más eficiente de sus alimentos.

Para intentar comprender cómo realizan las plantas esta división, los científicos emplearon modelos matemáticos. A pesar de que como he dicho, ignoran el funcionamiento de este proceso, proponen algunas soluciones. Creen por ejemplo que la información sobre el nivel de las reservas de almidón y el tiempo que resta hasta el amanecer, están codificadas en las concentraciones de dos clases de moléculas, a las que llaman "A" de almidón y "T" de tiempo. Si las moléculas "A" estimulan el consumo de almidón, las de tipo "T" evitan este mismo consumo.

Resumiendo, si tales tipos de moléculas existieran, sus niveles irían variando en tiempo real durante la noche, ajustando en cada momento la división de "A" entre "T". Suena sumamente especulativo, sí, pero lo cierto es que las plantas se guardan alguna "magia" en su interior, y de momento no la comprendemos.

No se vosotros, pero he comenzado a mirar a los geranios de mi balcón con cierta admiración.

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Enlace al trabajo científico en eLIFE.

Me enteré leyendo Phys.org.