¿Se ha preguntado alguna vez cómo sabe una planta abrir sus brotes por la mañana y realizar otras tareas que dependen del tiempo? Una nueva investigación sugiere que la señalización proteínica es la respuesta.

La gente moderna tiende a pensar que los relojes internos son una característica de los humanos y otros mamíferos. Al fin y al cabo, las plantas no pueden tumbarse a dormir ni hacer ninguna de las otras cosas que asociamos con un ritmo circadiano. Sin embargo, el ritmo circadiano de las plantas es uno de los temas de estudio más antiguos de la biología. Hace cientos de años, los investigadores se preguntaban cómo sabe una flor abrir sus pétalos a la luz del sol y abrir sus estomas por la noche en un día caluroso. Es posible que los investigadores en cronobiología acaben de encontrar la respuesta.

Señalización proteínica: Un engranaje del reloj interno de las plantas

Para las plantas es muy importante estar sincronizadas con su entorno. Las plantas tienen que cerrar y abrir los estomas, o pequeños orificios en sus células para permitir el intercambio de gases, en momentos en los que son metabólicamente más activas y no pierden tanto líquido. También tienen que abrir las hojas y las flores cuando éstas están más expuestas al sol. Las plantas no pueden trasladarse por sí mismas a un suelo más amable, por lo que su vida depende de su capacidad para adaptarse al lugar donde están plantadas.

El secreto de los relojes internos de las plantas parece ser una proteína llamada Zeitlupe. Zeitlupe contiene ciertos aminoácidos que establecen enlaces químicos en distintos niveles de luz solar. La cantidad de actividad de estos aminoácidos actúa como una especie de señalización proteica y aumenta cuando los niveles de luz empiezan a descender, por ejemplo, cuando el día empieza a convertirse en atardecer. Otra proteína, llamada FKF-1, parece ser lo contrario de la Zeitlupe. Se vuelve más activa durante el día y parece desempeñar un papel en la medición de las estaciones.

Puede parecer un pequeño descubrimiento, pero pronto podría permitirnos modificar las plantas para que crezcan en zonas donde no lo hacen de forma natural, se vuelvan más resistentes a la sequía y se modifiquen de otro modo para fomentar una mayor productividad agrícola. Si podemos cambiar la señalización proteínica en las células de una planta, tal vez podamos controlarla de forma beneficiosa tanto para las personas como para las plantas.

La botánica y el ritmo circadiano

Dependemos del mundo botánico más de lo que a menudo pensamos, ya que necesitamos las plantas para alimentarnos, cobijarnos e incluso para obtener el oxígeno que respiramos. Algunos de los primeros experimentos se realizaron con plantas. Esto es especialmente cierto en el campo de la cronobiología, que comenzó cuando Jean Jacques d’Ortous de Mairan registró los movimientos de las hojas de mimosa y finalmente pudo demostrar que siguen un ritmo circadiano. Esto no fue más que el principio. Carl Linnaeus descubrió que las flores se abren y cierran rítmicamente según la hora del día, incluso cuando se colocan en una habitación oscura. La señalización proteínica puede dar respuesta a algunas de estas viejas preguntas. Sin embargo, aún queda mucho por saber.

Mejorar la vida gracias a la cronobiología

Constantemente se realizan nuevos descubrimientos sobre el ritmo circadiano. Éstos tienen la capacidad de curar enfermedades y ayudar a los seres humanos a llevar una vida más feliz y saludable. Sin embargo, los descubrimientos realizados sobre el ritmo circadiano de las plantas pueden afectar incluso a más personas. En un mundo que sufre sequías y a menudo carece de alimentos, una agricultura más eficiente podría ayudar a millones de personas a vivir más tiempo y con mejor salud.

¿Cómo sabe una flor cuándo abrirse? Aunque la respuesta no sea sencilla, tenemos una respuesta a esta antigua pregunta. Constantemente se hacen nuevos descubrimientos a medida que desarrollamos nuevas tecnologías para el estudio de la ciencia y nuevas preguntas a las que dar respuesta.