Las plantas aprenden igual que los animales

Investigadores australianos han demostrado en un artículo publicado en Nature Scientific Reports que las plantas no sólo pueden comunicarse entre ellas y memorizar informaciones, sino que también pueden aprender por asociaciones, como ocurre en el reino animal, según informa la University of Western Australia en un comunicado.

El aprendizaje por asociaciones es un tipo de aprendizaje asociativo demostrado por primera vez por Iván Pávlov. Este científico ruso ideó unos experimentos con perros y se dio cuenta de que al ponerle la comida al perro, éste salivaba. Cada vez que le pusiera la comida, Pávlov hacía sonar una campana, de modo que, cuando el perro la escuchaba, asociaba ese sonido con la comida y salivaba. Así, el perro estaba dando una respuesta (en este caso, la salivación) a un estímulo (la campana). Cada vez que escuchaba la campana, independientemente de si iba o no unida a la comida, el perro empezaba a salivar.

Algo parecido descubrieron los científicos australianos al estudiar las reacciones de las plantas conocidas como Pisum sativum, famosas por tener entre sus semillas los conocidos guisantes. Las plantas fueron colocadas en un laberinto con forma de Y y fueron observadas en dos situaciones diferentes.

En la primera situación, una lámpara (estímulo incondicional) y un ventilador (estímulo neutro) fueron colocadas juntos en uno de los dos brazos del laberinto. El ventilador lo usaron como como un elemento anticipatorio de la presencia de la luz (al igual que la campana en el experimento de Pávlov). Es decir, antes de que se encendiera la luz, el ventilador se ponía en marcha.  En este caso, las plantas podrían deducir que la luz iba a aparecer a continuación.

En la segunda situación, la luz se colocó enfrente del brazo en el que estaba el ventilador. La luz es vital para el crecimiento de las plantas pues es usada para la fotosíntesis y además suministra la energía necesaria para su crecimiento. El viento fue usado como estímulo neutro porque no es de utilidad para las plantas, si bien puede ser detectado por ellas. En esta situación, no había relación entre la puesta en marcha del ventilador y la llegada de la luz.

Con ambos experimentos, los científicos querían saber la reacción de las plantas cuando se apaga la fuente luminosa, observando hacia dónde se orientan las plantas para buscarla. El ventilador fue empleado de forma diferente en ambos casos para averiguar si las plantas podían descubrir una relación entre la aparición de la luz y la puesta en marcha del ventilador.

Resultados sorprendentes

En la primera situación, las plantas se orientaron hacia el ventilador, incluso cuando la luz había sido apagada. Sabían que el ventilador les anunciaría la próxima llegada de la luz. Según los investigadores, esto demuestra que las plantas han aprendido a asociar los dos elementos y que el condicionamiento descubierto por Pávolov en los animales funciona también en las plantas: el ventilador se convertía en un estímulo condicional, como la campana en el experimento del científico ruso.

En la segunda situación, el 69% de las plantas se orientaban hacia donde previamente había estado la luz, ignorando el efecto del ventilador. El hecho de que estas plantas no tuvieran en cuenta el viento, apoya el hecho de que las plantas de la primera situación habían sido capaces de aprender por asociaciones de conocimientos.

En consecuencia, esto demuestra igualmente que las plantas de la primera situación podían anticipar la llegada de la luz orientándose hacia el lado de donde había procedido días anteriores, con sólo percibir el aire del ventilador.

Aunque la posibilidad de que las plantas puedan aprender por asociaciones había sido considerada en estudios anteriores, esta investigación aporta la primera prueba inequívoca de que esto es realmente así, señalan los investigadores.

¿Sistema neuronal en las plantas?

Esta investigación también ha puesto en evidencia que el aprendizaje no se produce si el experimento no respeta el ciclo normal de la planta según el ritmo circadiano, es decir, que la luz se encienda en horarios naturales (entre las 7h y las 19h). Esta constatación pone de manifiesto que el aprendizaje de las plantas está condicionado al metabolismo, como ocurre también en el reino animal.

Según esta investigación, las plantas no responden a los estímulos lumínicos únicamente para sobrevivir, ya que tienen la opción de elegir y predicen el lugar y momento en el que la luz va a aparecer. El aprendizaje por asociaciones prevalece incluso sobre el fototropismo, un mecanismo innato que permite a las plantas orientarse hacia la luz espontáneamente.

Esta forma de aprendizaje, destacan los investigadores, está presente en todo el reino animal e incluso se encuentra en las redes neurales artificiales de las máquinas. De esta forma, ser capaz de aprender y de anticipar un acontecimiento constituye una ventaja evolutiva que podría haber jugado un papel importante en el período cámbrico, cuando se produjo la diversificación del mundo vegetal.

Si las plantas poseen estas capacidades insospechadas, ¿podría decirse que tienen una cierta forma de conciencia? ¿O tal vez no podemos hablar de conocimiento porque las plantas carecen de cerebro? , se pregunta al respecto la revista Sciences et Avenir.

Para los investigadores, lo único que podría decirse al respecto es que las plantas poseerían un sistema semejante al de las redes neuronales de los animales. Este sistema les permite almacenar informaciones, como la modificación de las interacciones entre las moléculas y la comunicación entre las células.

Es a través de las moléculas y las redes que las plantas podrían almacenar experiencias recientes (recuerdos), si bien este aspecto todavía no es bien conocido ni ha sido debidamente explicado.

Referencia

Learning by Association in Plants.  Monica Gagliano, Vladyslav V. Vyazovskiy, Alexander A. Borbély, Mavra Grimonprez & Martial Depczynski.  Scientific Reports 6, Article number: 38427 (2016). doi:10.1038/srep38427