Decir que las plantas “ven” es una licencia poética.

Obviamente las plantas no tienen retina, ni ojos, ni cerebro y, por tanto, no tienen el tipo de visión que asumimos para otros organismos.

Ahora bien, pensemos en una definición amplia del término visión, esa que dice que es la capacidad mediante la cual un organismo capta luz del entorno, la transforma en señales biológicas y la interpreta para representar de manera útil el mundo que lo rodea.

En ese sentido, podríamos llegar a convencernos de que las plantas “ven”.

La luz, mucho más que energía

Como organismos fotosintéticos, las plantas son capaces de absorber y utilizar la luz con una sofisticación y eficiencia extraordinaria. Pero, para ellas, la luz no es sólo la energía que alimenta la fotosíntesis, es también información.

La luz es una señal ambiental de primer orden sobre la alternancia día-noche, sobre si están rodeadas de competidoras, cuándo deben germinar, abrir los estomas o en qué momento conviene florecer, entre otras cosas.

La clave de esta percepción está en los fotorreceptores, biomoléculas que funcionan como sensores capaces de absorber luz y transformar esa información física en respuestas biológicas.

Hoy en día, se sabe que las plantas disponen de fotorreceptores especializados en interpretar la información lumínica asociada a rangos discretos de radiación electromagnética.

Esto implica que son capaces de interpretar su calidad espectral, es decir, “perciben colores”.

Por ejemplo, los fitocromos están especializados en percibir luz en la región del rojo –longitudes de onda de luz entre 600 y 700nm– y del rojo lejano –entre 700 y 800 nm, justo fuera del rango de la luz visible para los humanos–.

Mientras, los criptocromos y las fototropinas y receptores UV-B, son sensibles a la luz azul y ultravioleta. Los fotorreceptores en plantas no se encuentran en estructuras organizadas, se encuentran en tipos celulares muy diversos, que pueden encontrarse en todos los órganos.

Fitocromos: interruptores biológicos de luz roja

Los fitocromos, una amplia familia de fotorreceptores, están entre los mejor caracterizados. Se trata de proteínas unidas una especie de “antena” (cromóforo) capaz de absorber fotones en la zona del rojo y rojo lejano (entre 600 y 800 nm aprox.).

La luz modula la actividad del fotorreceptor induciendo cambios en el plegamiento de la proteína.

Se sabe que los fitocromos existen en dos formas interconvertibles: Pr, que absorbe luz roja y Pfr, que absorbe luz roja lejana.

La luz roja convierte Pr en Pfr, la forma activa; la roja lejana favorece el proceso inverso.

Cuando el fitocromo está en su forma activa o Pfr, puede desplazarse desde el citoplasma al núcleo celular. Una vez allí, activa o reprime la expresión de una compleja red de genes que controlan programas de desarrollo.

De esta manera, actúa como un interruptor reversible que informa a la planta sobre la calidad espectral de la luz que la rodea. Este mecanismo de acción ilustra muy bien el funcionamiento general de todos los fotorreceptores conocidos en plantas.

¿Cómo detectan las plantas a sus vecinas?

Uno de los aspectos más fascinantes es que las plantas pueden detectar a sus vecinas en función del grado de sombreo utilizando como sensores a los fitocromos.

Lo logran midiendo la proporción entre luz roja y luz roja lejana. La luz solar directa contiene ambas, pero las hojas absorben mucha luz roja para la fotosíntesis y dejan pasar o reflejan más luz roja lejana.

Así, cuando una planta percibe una caída en la relación rojo/rojo lejano, interpreta que hay otras plantas cerca. Esta lectura del ambiente activa el llamado síndrome de evitación de la sombra.

La planta cambia su arquitectura: alarga tallos, modifica la orientación de sus hojas y reduce la ramificación. No está “pensando”, pero está tomando decisiones de desarrollo. Su cuerpo se reorganiza para alcanzar la luz antes o mejor que sus competidoras.

Esta capacidad tiene enormes implicaciones agrícolas. En un cultivo denso, por ejemplo, las plantas invierten demasiada energía en competir por luz en lugar de producir semillas, frutos o biomasa útil.

Por eso, comprender los fotorreceptores ayuda a seleccionar variedades más tolerantes al sombreado, capaces de crecer en alta densidad sin activar en exceso respuestas de escape.

La luz marca su calendario

Además, la luz a través de los fotorreceptores regula el calendario interno de muchas especies.

El cambio de proporción de luz roja/roja lejana en la transición luz-oscuridad puede ser percibida por los fitocromos, lo que permite a las plantas medir la duración relativa del día y la noche.

Gracias a ello, algunas especies florecen cuando los días se alargan, otras cuando se acortan. De esa manera, ajustan su ciclo vital a la estación más favorable.

La floración es un momento clave de su ciclo vital y su éxito depende, en buena medida, de interpretar correctamente qué condiciones ambientales son las más favorables.

Mirarlas con otros ojos

Si este artículo ha llegado a ustedes, espero que haya contribuido a que “vean” a las plantas de otra manera, digamos que con “otros ojos”.

Quizás ahora piensen que son más que organismos pasivos expuesto al sol.

Las plantas exploran su entorno luminoso, comparan señales, anticipan competencia y ajustan su desarrollo.

Son capaces de percibir un mundo de colores invisibles para nuestra experiencia cotidiana. Para ellas, cada amanecer no solo trae energía: trae un libro de instrucciones.

*Antonio E. Encina García es miembro del Área de Fisiología Vegetal y catedrático de la Universidad de León, España.