Tropismos y nastias son procesos que involucran el movimiento activo de las plantas, ya sea como un efecto ante la luz o para impulsar algunas funciones, atrapar polinizadores o desde sus raíces impulsarse para alcanzar la altura, como nos recuerda este texto publicado en Cienciario en marzo del 2018.
Rafael Salgado-Garciglia
Las plantas presentan diversos tipos de movimiento, si bien lo primero que pensamos al leer esto, es el movimiento que vemos al cerrarse las hojas de una mimosa (Mimosa pudica) cuando la tocamos o el de una trampa insectívora como la atrapamoscas (Dionaea muscipula) que también se mueve para atrapar a un insecto, pero muchos de los movimientos de las plantas son imperceptibles porque ocurren durante su crecimiento, como la orientación de la parte aérea de las plantas (tallos, hojas o flores) hacia la luz, el de las raíces hacia el subsuelo y el de las trepadoras sobre un soporte.
Éstos y otros movimientos de las plantas son conocidos generalmente como tropismos y nastias, que son determinados por estímulos externos que a continuación les describo.
Tropismos
Cuando vemos una planta en una ventana que ha orientado su crecimiento hacia la luz del sol, se debe al fototropismo -movimiento hacia la luz-, un proceso que ha sido estudiado por más de cien años, primero por Charles Darwin quien observó que este movimiento se daba por la curvatura originada en el tallo del lado con más intensidad luminosa, debido a la acción de una sustancia producida en la punta del tallo. Después, las investigaciones de grandes fisiólogos vegetales nos llevaron a comprender mejor este proceso, determinando que la sustancia supuesta por Darwin es la principal hormona de las plantas, la auxina (AIA, ácido indol-3-acético), responsable de la formación de dicha curvatura, principalmente por ejercer el alargamiento de las células de la parte del tallo menos iluminado. La diferencia en la longitud de las células de ambos lados del tallo es lo que genera la curvatura y que la planta oriente su crecimiento hacia la luz. Las flores del girasol son un claro ejemplo de este movimiento, las cuales cuando están en la fase joven de desarrollo, diariamente se mueven siguiendo la trayectoria de la luz del sol, para comprender mejor este tipo de movimiento lo veremos en la próxima ocasión que escriba para Cienciario.
El crecimiento de las raíces hacia el interior del suelo es denominado geotropismo por presentar un movimiento a favor de la gravedad de nuestro planeta, de ahí su significado -movimiento orientado por la fuerza de gravedad-, que también se explica principalmente por la acción de la auxina. Debido a este crecimiento, las raíces presentan geotropismo positivo o bien, fototropismo negativo -crecen contra la luz-. El geotropismo puede demostrarse fácilmente al colocar una planta recién germinada en posición horizontal, en la cual se notará que el tallo se dobla hacia arriba y la raíz hacia abajo, la curvatura de la raíz en este caso se da por el alargamiento de las células en el lado más iluminado.
Ambos tipos de movimiento de las plantas son vitales para su crecimiento y desarrollo, el fototropismo positivo para obtener eficientemente la energía luminosa para realizar la fotosíntesis y el geotropismo positivo para el anclaje de las plantas en el suelo y conseguir una óptima absorción de agua y nutrientes.
El tigmotropismo -crecimiento dirigido por la influencia del contacto físico con un objeto- es un movimiento que han desarrollado las plantas trepadoras, las que se sostienen de un muro, de una malla o de un tronco, mediante raíces aéreas o zarcillos. La gravedad estimula a la enredadera a subir y la luz guía a que sus hojas estén dispuestas perpendicularmente a ésta para tener una mayor superficie de absorción. Los movimientos que este tipo de plantas hacen para trepar responden a los estímulos de contacto con el muro, la malla o el tronco. El movimiento de los zarcillos es circular o helicoidal, que giran constantemente hasta encontrar un soporte donde enredarse -este movimiento es conocido como cincumnutación ( ver video: https://vimeo.com/12833555 ), que también ocurre en brotes y raíces jóvenes en crecimiento de diversas plantas.
Otro tipo de movimiento vegetal es el hidrotropismo y el quimiotropismo, en el primero, el crecimiento de las raíces de algunas plantas es dirigido por el agua o la humedad, y en el segundo, éstas crecen controladas por la presencia de algunos compuestos químicos como los nutrientes, los fertilizantes, e incluso por el pH. Ambos tipos de movimiento pueden ser positivos o negativos, parando el desarrollo de la raíz cuando hay un exceso de agua o está un elemento tóxico.
Nastias
Este tipo de movimiento vegetal se presenta mayormente ante estímulos de contacto, de luz y de temperatura. Aunque se relacionan con los tropismos, las nastias no son movimientos que se producen hacia una dirección, son transitorios y generalmente rápidos.
La termonastia es un movimiento de apertura y cierre con el estímulo de las variaciones de la temperatura en un tiempo determinado, y la fotonastia es el movimiento que ocurre debido a los cambios de la intensidad de la luz. El cierre y apertura de los estomas es un ejemplo de este tipo de movimiento, que involucra la entrada o salida de agua y solutos en las células que los componen -células guardia-. Las hojas y flores de diversas plantas se abren o cierran por la variación de la temperatura en las células o tejidos, lo que lleva a movimientos producidos por la alternancia del día y la noche, denominados nictinastias.
Las hojas nictinásticas se mueven al terminar el día, ocultando la superficie superior (haz) disponiendo los foliolos en un ramillete, los que al terminar la noche vuelven a exponerse para absorber la energía luminosa. Este movimiento ocurre por cambios en la turgencia de las células -cambios osmóticos-, al bombearse el agua desde dentro disminuye la turgencia haciendo que los foliolos se plieguen, a medida que la turgencia aumenta la hoja vuelve a tener expuestos los foliolos. Las hojas o foliolos de algunas plantas de la familia Fabaceae como la acacia de persia (Albizia julibrissink), falsa acacia (Robinia pseudoacacia), el tabachín (Caesalpinia pulcherrima) y la mimosa, así como el trébol (Trifolium arvensis), la planta de la oración o sapito (Maranta leuconeura) y el falso trébol de cuatro hojas (Marsilea batardae), tienen este tipo de movimiento.
También hay plantas con flores nictinásticas, algunas se cierran por la noche como la verdolaga de ornato (Portulaca oleracea), diferentes especies de gazania (Gazania spp), gloria de la mañana (Ipomoea purpurea), malva-amapola (Callirhoe pedata) y algunas especies de margaritas como las del género Aster.
¿Por qué hacen esto? Se ha descrito que al cerrar las flores por las noches se protegen del exceso de humedad, de los cambios de temperatura y para conservar los olores que producen para atraer a los polinizadores durante el día. Don diego de noche (Mirabilis jalapa) e Ipomoea alba, solo abren sus flores al anochecer, al igual que algunas cactáceas como Hylocereus undatus, que produce las pitayas o fruta del dragón, ya que no toleran las altas temperaturas y la radiación solar, además de controlar la pérdida de agua y porque están adaptadas a ser polinizadas por murciélagos. ¿Has oído sobre la flor que abre solo una vez y por la noche? se trata de las flores llamadas “Reinas de Noche” que pertenecen a las cactáceas del género Epiphyllum, la más común es Epiphyllum oxypetalum.
El movimiento que ocurren en las hojas o los foliolos de las mimosas y en las hojas o tallos modificados de algunas insectívoras, es denominado sismonastia o seismonastia, inducido por estímulos mecánicos o eléctricos. La mimosa, al ser tocada con nuestra mano o por un objeto, de forma inmediata cierra los foliolos (bizagra cerrada) y si el contacto es muy severo, la rama y otras cercanas se mueven y pliegan también los foliolos. El movimiento sucede por la pérdida de la turgencia de las células en la base de los foliolos, se han aislado turgorinas, compuestos glucosilados derivados del ácido gálico, que podrían ser las responsables de actuar como señal química en la transmisión del potencial de acción.
En D. muscipula y algunas especies de Drosera, las hojas se pliegan con el contacto de un insecto o de un herbívoro para atraparlos y alimentarse de ellos. En este caso, el estímulo genera una señal eléctrica dependiente de calcio que se transmite a los lóbulos de la trampa para cerrarse.
Fotografía: Pixabay
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