Esta semana se dio a conocer un trabajo que parece haber resuelto uno de los grandes misterios del mundo vegetal: “¿Cómo es, exactamente, el proceso por el que entra en acción la trampa de la Venus atrapamoscas (Dionaea muscipula)?”.
En Francia, unos investigadores de la Universidad Aix-Marseille analizaron de cerca a la Venus atrapamoscas. Y hallaron evidencia de que la planta empieza con su movimiento de cierre al ablandar rápidamente las paredes de células que recubren su epidermis externa. El trabajo del equipo echa nueva luz sobre la singular vida de la atrapamoscas y podría llevar a nuevos caminos en la investigación robótica, según afirman.
“En general nuestros hallazgos ubican a la Venus atrapamoscas no solo como modelo clave de las señales instantáneas en el mundo vegetal sino como potente sistema para estudiar la mecánica de la dinámica de las paredes celulares”, escribieron los investigadores en su trabajo, publicado el jueves en Science.
La atrapamoscas
Las atrapamoscas se cuentan entre los seres vivos más extraños del mundo. A diferencia de la mayoría de las plantas, pueden responder rápidamente a los animales y lo hacen para alimentarse. La planta tiene dos lóbulos en forma de hoja (la trampa) que se cierran cuando los pelos que tienen dentro detectan un insecto que será su presa, y encierran al insecto para que las enzimas digestivas de la planta lo descompongan y formen un jugo nutritivo. Y todo eso ocurre sin que haya músculos.
A lo largo de los años la ciencia ha logrado entender gran parte de la compleja biología de este ritual de alimentación. En 2016 un estudio encontró que la atrapamoscas puede “contar” la cantidad de estímulos que reciben sus lóbulos, y distinguir así entre una presa y el roce de algo que no sirve como alimento. En otro estudio del año pasado se halló el mecanismo molecular que alerta a toda la planta para que “sepa” cuándo cerrar su trampa.
Los científicos todavía no habían logrado detectar la mecánica de cómo se inicia la acción de cierre, aunque parece que ahora lo pudieron descifrar.
Según el equipo de investigadores encabezado por Jeongeun Ryu, ha habido dos hipótesis para explicarlo. Una implica el movimiento de agua de las células externas de los lóbulos, como si alguien empujara una puerta para cerrarla. La otra teoría indica que las paredes de estas células externas se relajan de repente y liberan la energía acumulada hacia el interior, como si alguien soltara un resorte que ha estado aprisionando.
En el nuevo estudio los investigadores intentaron buscar empíricamente las señales de los dos mecanismos para ver cuál era el que ocurría cuando los lóbulos empiezan a cerrarse.
Encontraron que el agua se movía demasiado despacio por las células cuando empiezan a cerrarse los lóbulos como para que fuera la que impulsara principalmente esa acción. Más bien, observaron un instantáneo “ablandamiento de la pared celular epidérmica que libera energía elástica almacenada”.
Más lecciones para aprender
Este truco de las células de la atrapamoscas parecería representar “la más veloz modulación de la mecánica de paredes que se haya informado en plantas”, escribieron los investigadores. Podría inspirar nuevas técnicas para que los robots blandos y otros materiales inteligentes se muevan sin músculos, añadieron. Los estudios futuros tendrán que entender el método molecular preciso que causa el ablandamiento en la planta.
La Venus atrapamoscas no es la única planta carnívora, y hay algunas plantas que usan mecanismos de trampa más lentos y que podrían depender del movimiento del agua. Al entender las diferencias entre todas estas plantas, eventualmente se podrían revelar más datos sobre los caminos evolutivos que las llevaron hasta lo que son, según Jacques Dumais, biofísico de vegetales que no participó de esta investigación.
“Al aclarar la importancia de la relajación de las paredes para iniciar el cierre de la Venus atrapamoscas, Ryu et al. han logrado llenar un gran vacío en lo que hoy conocemos sobre las intrincadas adaptaciones que pueden surgir de un proceso evolutivo determinado”, escribió Dumais en su editorial para Science.
