La decisión de una planta acerca de cuándo germinar es una de las más importantes que tomará durante su vida. Demasiado pronto, y la planta puede dañarse por las duras condiciones invernales; demasiado tarde, y otras plantas más precoces pueden vencerla..
En un estudio publicado hoy en Actas de la Academia Nacional de Ciencias PNAS, los científicos de la Universidad de Birmingham han demostrado que esta compensación entre velocidad y precisión está controlada por un pequeño grupo de células dentro del embrión de la planta que funcionan de manera similar al cerebro humano.
Los científicos mostraron que el 'centro de toma de decisiones' en una planta llamada Arabidopsis, o berro de thale, contiene dos tipos de células: una que promueve la latencia de las semillas y otra que promueve la germinación. Estos dos grupos de células se comunican entre sí mediante el movimiento de hormonas, un mecanismo análogo al empleado por nuestros propios cerebros cuandodecide si te mueves o no
Los científicos usaron modelos matemáticos para mostrar que la comunicación entre los elementos separados controla la sensibilidad de la planta a su entorno. Siguiendo esta teoría, usaron una planta mutante donde las células estaban más unidas químicamente, esencialmente mejorando la comunicación entre los elementos del circuito, para mostrarese momento de germinación depende de estas señales intrarregionales.
El autor principal del estudio, el profesor George Bassel de la Facultad de Biociencias de la Universidad de Birmingham, dijo: "Nuestro trabajo revela una separación crucial entre los componentes dentro de un centro de toma de decisiones de la planta".
"En el cerebro humano, se cree que esta separación introduce un retraso de tiempo, suaviza las señales ruidosas del entorno y aumenta la precisión con la que tomamos decisiones".
"La separación de estas partes en el 'cerebro' de la semilla también parece ser central para su funcionamiento"
El Dr. Iain Johnston, biomatemático de la Universidad de Birmingham involucrado en el estudio, agregó: "La separación de los elementos del circuito permite una paleta más amplia de respuestas a los estímulos ambientales".
"Es como la diferencia entre leer la crítica de una crítica de una película cuatro veces, o fusionar las opiniones de cuatro críticos diferentes antes de decidir ir al cine".
La teoría matemática que describe la función del cerebro predijo que germinarían más semillas cuando se expongan a entornos variables, como temperaturas fluctuantes, que entornos constantes, como temperaturas constantes. Los científicos probaron esta teoría en el laboratorio y encontraron exactamente este comportamiento.
"Nuestro trabajo tiene implicaciones importantes para comprender cómo crecen los cultivos y las malezas", agregó el profesor Bassel.
"Ahora existe la posibilidad de aplicar este conocimiento a las plantas comerciales para mejorar y sincronizar la germinación, aumentar el rendimiento de los cultivos y disminuir el uso de herbicidas".
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Materiales proporcionado por Universidad de Birmingham . Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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