Un sorprendente descubrimiento ha captado la atención de la comunidad científica: las plantas emiten sonidos en el aire cuando están sometidas a estrés. Los especialistas han estado estudiando este fenómeno para comprender el alcance de estas emisiones sonoras y cómo podrían aprovecharlas para mejorar la agricultura
El estudio reveló que las plantas experimentan cambios significativos en sus fenotipos en respuesta al estrés. Estos cambios se manifiestan en diferencias de color y forma en comparación con las plantas no estresadas.
Sonidos emitidos por plantas en situaciones de estrés
El equipo de investigadores descubrió que las plantas expuestas al estrés por sequía experimentan cavitación, un proceso en el que se forman burbujas de aire que se expanden y colapsan en el tejido vegetal encargado de transportar agua, sales minerales y otros nutrientes, principalmente desde la raíz. Conectando un dispositivo directamente a la planta, se pudieron registrar las vibraciones generadas por este proceso.
Asimismo, el grupo de científicos encontró que las plantas responden a los sonidos, cambiando la expresión de genes específicos o incrementando la concentración de azúcar en su néctar. Por lo tanto, si las plantas emiten sonidos en el aire, estos podrían desencadenar una respuesta rápida en organismos cercanos, incluidos animales y otras plantas.
Estudio de sonidos informativos y su impacto en el entorno
Los expertos propusieron examinar si las plantas emiten sonidos informativos en el aire que podrían servir como posibles señales o pistas para su entorno. Con el fin de alcanzar este objetivo, construyeron un sistema de grabación confiable en el que dos micrófonos registraban simultáneamente cada planta.
Primero grabaron plantas dentro de una caja acústica y desarrollaron algoritmos de aprendizaje automático para clasificar los sonidos grabados. Posteriormente, probaron el sistema en un invernadero, mientras revisaban los parámetros fisiológicos de las plantas registradas.
Resultados del estudio
Las plantas registradas fueron tomate (Solanum lycopersicum) y tabaco (Nicotiana tabacum), sometidas a diferentes tratamientos: estrés por sequía, corte del tallo (antes del registro) y controles, dentro de una caja aislada acústicamente. Es importante destacar que el estudio se centró en el rango de sonido ultrasónico de 20 a 150 kHz.
Los resultados del estudio revelaron que las plantas emitían sonidos, y que aquellos sometidos a estrés por sequía o corte del tallo emitían significativamente más. Por su parte, grabaron en el invernadero mientras monitoreaban la humedad del suelo en cada maceta. Los resultados revelaron un patrón acústico temporal claro. Las plantas emiten sonidos mínimos cuando se riegan. La cantidad de sonidos por día aumenta en los siguientes 4 a 5 días y luego disminuye a medida que la planta se seca.
Los investigadores demostraron que las plantas emiten sonidos informativos y detectables en el aire bajo estrés, reportaron un rango ultrasónico de 20 a 100 kHz. Descubrieron que muchos mamíferos e insectos pueden detectar el sonido de las plantas desde una distancia de 3 a 5 metros. Las grabaciones demostraron que el patrón horario de emisión de sonido se relaciona con los índices de transpiración de la planta, mientras que la cantidad diaria de sonidos es una función de la deshidratación de la planta.
Aplicaciones prácticas en agricultura y monitoreo de cultivos
La aplicación de esta investigación y los resultados obtenidos servirán para monitorear las plantas en el campo o invernadero. Específicamente, las emisiones de sonido de las plantas podrían ofrecer una forma de monitorear el agua de los cultivos y los posibles estados de enfermedades, aspectos cruciales y de suma importancia en la agricultura. Estos hallazgos abren la puerta a nuevas tecnologías y estrategias de manejo agrícola, permitiendo un uso más eficiente de los recursos y mejorando la producción de alimentos a nivel mundial.
Ideas destacadas
- Las plantas emiten sonidos en el aire cuando están estresadas, lo cual abre nuevas posibilidades para mejorar la agricultura.
- El estrés en las plantas provoca cambios significativos en sus fenotipos, diferenciándose en color y forma.
- La cavitación es un proceso que ocurre en plantas estresadas por sequía, causando vibraciones registrables en el tejido vegetal.
- Las plantas responden a los sonidos, modificando la expresión de genes específicos y aumentando la concentración de azúcar en su néctar.
- La emisión de sonidos por parte de las plantas podría desencadenar respuestas rápidas en organismos cercanos, como animales y otras plantas.
- Los investigadores construyeron un sistema de grabación confiable para estudiar la emisión de sonidos de las plantas en un rango ultrasónico de 20 a 150 kHz.
- Las plantas de tomate y tabaco fueron sometidas a diferentes tratamientos y registradas en una caja acústica aislada.
- Los resultados mostraron que las plantas estresadas por sequía y las cortadas emiten significativamente más sonidos que las plantas no estresadas.
- Los patrones acústicos temporales de las plantas se relacionan con la transpiración y deshidratación, y pueden ser detectados por mamíferos e insectos a una distancia de 3 a 5 metros.
- Las emisiones de sonido de las plantas podrían ser utilizadas para monitorear el agua de los cultivos y detectar posibles enfermedades, lo cual es de gran importancia en la agricultura.