Detección del estímulo auditivo: ¿pueden oír las plantas?

Aunque las plantas no tienen oídos como la mayoría de los animales, pueden responder a las vibraciones del sonido y hacer cambios en su fisiología según las señales que perciben.

Vivimos en un mundo de sonido. A través de la evolución, los animales han desarrollado varias formas en las que pueden recibir sonidos y usarlos para su beneficio. Los humanos tenemos un órgano completo dedicado a la percepción del sonido: nuestros oídos. Ciertos otros animales, como las serpientes, perciben los sonidos por la superficie de su cuerpo.

Sin embargo, compartimos nuestro mundo con otra clase de organismos vivos: las plantas. ¿Las plantas también pueden escuchar sonidos?

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¿Qué es el sonido?

El sonido es una vibración que viaja a través de un medio, como el aire, el agua o la materia sólida. Cuando los animales interceptan estas vibraciones, los órganos desarrollados para la percepción del sonido las amplifican y las convierten en señales eléctricas. Los órganos para la amplificación del sonido están presentes dentro de nosotros y se conocen como huesecillos del oído. Son los huesos más pequeños del cuerpo humano.

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El sonido es una forma de vibración que pueden percibir los animales y los humanos. (Crédito de la foto: maxpixel)

Las señales eléctricas convertidas luego viajan a nuestro cerebro a través del nervio auditivo y finalmente se procesan en la corteza auditiva presente en el lóbulo temporal del cerebro.

La frecuencia del sonido se mide en Hertz (Hz), mientras que su volumen se mide en decibelios (dB).

¿Pueden las plantas percibir sonidos?

Las plantas no poseen cerebro, pero eso no les impide interactuar con su entorno. Los girasoles se vuelven hacia el sol, mientras que los Touch-me-nots se marchitan con el contacto físico. Si las plantas pueden responder a la luz y al tacto, ¿también pueden responder al sonido?

Los estudios realizados sobre el impacto de la acústica en las plantas muestran que las plantas responden a los sonidos.

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Los estudios han demostrado que las plantas no solo pueden percibir las vibraciones del sonido, sino también responder a ellas de manera adecuada. (Crédito de la imagen: píxel máximo)

Las plantas interceptan los sonidos de dos maneras:

  • Como vibraciones directas. Por ejemplo, una oruga masticando hojas. Las plantas pueden sentir el patrón de masticación rítmica de la oruga.
  • Como vibraciones que viajan a través de un medio, como el aire o el suelo. Las plantas pueden sentir un hilo de agua en el suelo, así como el zumbido de los insectos.

Científicos de la Universidad de Missouri registraron los sonidos de masticación de las orugas mientras masticaban las hojas. Luego lo reprodujeron en la planta de Arabidopsis. Al exponerse a los sonidos de masticación, las plantas secretaron ciertas sustancias químicas, a saber, glucosinolatos y antocianinas, que protegen a las plantas de los ataques de herbívoros.

oruga de la mariposa monarca en una hoja verde con una hoja parcialmente comida (K Hanley CHDPhoto)

Las plantas tienen respuestas especiales al sonido de los insectos masticando hojas. (Crédito de la foto: K Hanley CHDPhoto/Shutterstock)

Curiosamente, las plantas produjeron estos químicos solo en respuesta a los sonidos de masticación; cuando se expusieron al sonido del viento o al zumbido de los insectos, las plantas no mostraron altos niveles de estos mismos químicos. Por lo tanto, las plantas muestran una reacción defensiva visceral a los sonidos producidos por los herbívoros que se alimentan de ellas.

Las plantas también tienen respuestas únicas a los sonidos producidos por los insectos, como el zumbido de las abejas. Los insectos, especialmente las abejas, son cruciales para la polinización y, por lo tanto, para la propagación de las plantas. Cuando los científicos de la Universidad de Tel-Aviv en Israel tocaron el zumbido de las abejas con las flores de Beach Evening Primrose, notaron que las flores producían un néctar más dulce a los tres minutos de escuchar el zumbido.

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El sonido del zumbido de los insectos induce la producción de un néctar más dulce en las flores. (Créditos de las fotos: Amit Erez/Shutterstock)

Las plantas pueden incluso sentir el sonido del agua que gotea. Biólogos evolutivos de la Universidad de Australia Occidental descubrieron que las raíces de la planta de guisantes se extienden hacia el sonido del agua. Las raíces de las plantas actúan como sensores de agua y usan gradientes de humedad para navegar a través del suelo y llegar a áreas ricas en agua. La pregunta es, ¿cómo saben dónde buscar agua en primer lugar? Los científicos plantearon la hipótesis de que las plantas podían sentir el sonido del agua en el suelo, lo que finalmente las dirigió a la ubicación precisa.

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Las raíces de las plantas crecen hacia el sonido del agua. (Crédito de la foto: veinte20)

Las plantas no tienen oídos, entonces, ¿cómo pueden oír?

Como se mencionó anteriormente, un sonido no es más que una forma de vibración. Oímos los sonidos de la forma en que lo hacemos debido a cómo nuestro cerebro convierte estas vibraciones en señales eléctricas. Una serpiente, por ejemplo, percibe el sonido de una manera completamente diferente, es decir, como vibraciones a través de la superficie de su piel, casi como una forma de toque rítmico.

Las plantas también tienen ciertas partes morfológicas que les ayudan a percibir mejor el sonido. La forma de la flor de la onagra es tal que puede amplificar la frecuencia del sonido de las alas de un insecto polinizador.

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La forma de la flor de la onagra les permite amplificar el sonido del aleteo de los insectos. (Crédito de la foto: veinte20)

Ciertas plantas pueden incluso devolver el sonido a los animales. Por ejemplo, los murciélagos utilizan la ecolocalización para navegar por su entorno. Dos especies de enredaderas polinizadas por murciélagos en los densos bosques de las selvas tropicales de América Central poseen enormes hojas en forma de plato.

Estas hojas actúan esencialmente como reflectores de sonido. Reflejan el sonido producido por los murciélagos directamente hacia ellos. Este eco del sonido permite a los murciélagos encontrar estas enredaderas particulares entre el denso follaje del bosque.

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Los murciélagos usan la ecolocalización para localizar ciertas plantas. (Crédito de la foto: veinte20)

Conclusión

Como cualquier otro organismo o adaptación, la percepción del sonido se ha desarrollado en las plantas para beneficiar su supervivencia y propagación. Las plantas están expuestas a varios sonidos a lo largo de su vida: la cacofonía de los insectos, el lento correr del agua subterránea, la masticación agresiva de los depredadores herbívoros y el susurro de sus propias hojas y las de las plantas vecinas en el viento, entre otros.

Los científicos han teorizado que las plantas convierten estos sonidos en señales mecánicas (como raíces que crecen hacia el agua) o metabólicas (como plantas que secretan sustancias químicas o néctar), a diferencia de las señales eléctricas, como es el caso de los humanos.

Incluso se pueden usar frecuencias de sonido particulares para lograr un mejor rendimiento de los cultivos. Las frecuencias de sonido en el rango de 1 a 2,5 kHz, con una sonoridad de 90 dB, aumentan notablemente la tasa de germinación en judías verdes.

Claramente se ha establecido que las plantas pueden reaccionar y responder a los sonidos. Los científicos ahora están tratando de descubrir el mecanismo detrás de estas respuestas, así como los efectos de la contaminación acústica en las plantas.

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