Colocando un electrodo conformable (una pieza de material conductor) en la superficie de una planta Venus atrapamoscas, el equipo de NTU Singapur ha desarrollado un dispositivo de comunicación con plantas.

De esta manera quieren captar señales eléctricas para monitorear cómo responde la planta a su entorno y transmitir señales eléctricas a la planta para hacer que cierre sus hojas.

Señales débiles

El dispositivo tiene un diámetro de 3 mm y es inofensivo para la planta. No afecta la capacidad de la planta para realizar la fotosíntesis mientras detecta con éxito las señales eléctricas de la planta. El equipo de NTU se inspiró en el electrocardiograma (ECG), que se utiliza para detectar anomalías cardíacas midiendo la actividad eléctrica generada por el órgano.

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Sus hallazgos fueron publicados en la revista Nature Electronics. Desarrollar la capacidad de medir las señales eléctricas de las plantas podría crear oportunidades para una variedad de aplicaciones útiles, como robots basados en plantas que pueden ayudar a recoger objetos frágiles o ayudar a mejorar la seguridad alimentaria mediante la detección de enfermedades en cultivos tempranos.

Según el autor principal del estudio, Chen Xiaodong, profesor presidente de Ciencia e Ingeniería de Materiales en NTU Singapur:

El cambio climático está amenazando la seguridad alimentaria en todo el mundo. Al monitorear las señales eléctricas de las plantas, podemos detectar posibles señales de socorro y anormalidades. Cuando se usa con fines agrícolas, los agricultores pueden descubrir cuándo una enfermedad está en progreso, incluso antes de que aparezcan síntomas completos en los cultivos, como hojas amarillentas. Esto puede brindarnos la oportunidad de actuar rápidamente para maximizar el rendimiento de los cultivos para la población.

Un grupo de botánicos ha descubierto una nueva especie de flor en una ladera remota de Hawái. La nueva planta se llama Cyanea heluensis y presenta flores blancas curvas.

La flor recién descubierta es tan rara que solo hay una planta de su especie.

Cyanea heluensis

La planta fue descubierta en la ciudad de Lahaina por los botánicos Hank Oppenheimer y Jennifer Higashino, como señala el comunicado de prensa del Departamento de Tierras y Recursos Naturales de Hawái. Los científicos estaban estudiando las pendientes empinadas y escarpadas del área cuando encontraron la flor. La inaccesibilidad del lugar y la dificultad de atravesar el terreno probablemente contribuyeron al hecho de que esta planta no se había encontrado antes.

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La flor blanca tiene similitudes con una planta nativa llamada hāhā, pero sus flores curvas son bastante distintas. Son polinizados por aves y eventualmente producen frutas anaranjadas que comen las aves locales que comen frutas mientras dispersan las semillas. Los botánicos han estado rastreando el área donde se encontró la planta rara, tratando de encontrar más semillas de este tipo, pero aún no lo han logrado.

La planta se ha agregado a la lista de 250 especies supervisadas por el Programa de Prevención de Extinción de Plantas de la Universidad de Hawái (PEPP). En el sitio del hallazgo se han instalado salvaguardas, especialmente contra babosas, ratas, cerdos y cabras.

Existen más de 600 especies de plantas carnívoras pero la venus atrapamoscas (Dionaea muscipula) es la más icónica. Esta planta atrapa insectos en sus fauces para compensar los pocos nutrientes que compensar los pocos nutrientes que adquieren de su suelo.

La planta, naturalmente, no tiene ojos para saber si lo que está tratando de comerse es un insecto o no: podría ser un pedazo de hoja, o cualquier otro deshecho. Entonces, ¿cómo se asegura de que la presa es algo nutritivamente interesante?

Contar los toques

Según explican en este estudio, cuando un insecto visita la trampa e inclina los mecanosensores de la superficie interior, se disparan los potenciales de acción (AP).

Después de que un objeto en movimiento estimule dos puntos distintos, la trampa se cierra y enjaula a la víctima. Las presas, tratando zafarse, tocan repetidamente los pelos sensores y, durante las horas siguientes, a través del sistema endocrino basado la trampa hermética se inunda con un cóctel de enzimas ácidas que descomponen a la presa.

Uno de los pelos sensitivos visto bajo el microscopio

Para saber que el objeto enjaulado es alimento potencial y que hay que invertir recursos activando las glándulas para descomponerlo, la planta tiene en cuenta cuántas veces se estimulan los pelos sensores.

Mediante la aplicación de una serie de estimulaciones del los pelos sensores, en el estudio citado halló que la vía de señalización de la hormona táctil ácido jasmónico (JA) se activa después del segundo estímulo, mientras que se requieren más de tres AP para desencadenar una expresión de genes que codifican hidrolasas que degradan a las presas, y que esta expresión es proporcional al número de estimulaciones mecánicas.

Es decir, que el cierre del mecanismo se activa cuando la presa toca pelos dos veces en un plazo no superior a unos 30 segundos. Entonces, la trampa se cierra en cuestión de milésimas de segundo.

Un animal en descomposición contiene una carga de sodio, y estos iones de sodio ingresan al órgano de captura a través de las glándulas. Hay un canal de sodio atrapamoscas DmHKT1 responsable de esta adquisición de sodio, y el número de transcripciones expresadas depende del número de estimulaciones mecanoeléctricas. Por lo tanto, la cantidad de AP que una víctima activa al intentar escapar de la trampa identifica a la presa en movimiento como un animal rico en Na+ que lucha por escapar, así como alimento muy nutritivo para la planta.

Más recientemente, otro estudio realizado por la Universidad de Zúrich, en Suiza, ha comprobado que un solo toque lento también provoca el cierre de la trampa. Concretamente, al tocar lentamente un pelo sensor una sola vez también pueden generarse las dos señales y así llevar al cierre de la trampa.

Algunas especies de los 45 géneros de bambú crecen hasta 91 cm al día, es decir, una media de 3,7 mm por hora. Excepcionalmente, los tallos de bambú emergen del todo de la superficie y alcanzan su altura máxima en una sola temporada de crecimiento, que comprende entre tres y cuatro meses.

A continuación el árbol que crece más rápido (también el más lento).

El árbol más rápido

La paulonia (Paulownia tomentosa) puede alcanzar los 6 metros durante el primer año y crece hasta 30 cm en tres semanas. Por ello, la paulonia sobrevive al fuego debido a la capacidad de regenerar raíces, y vasos de crecimiento muy rápido.

Puede llegar hasta los 27 m de altura y un tronco entre 7 y 20 m de diámetro. Tiene unas hojas de 40 cm de ancho.

Originaria del centro y el oeste de China, también produce entre tres y cuatro veces más oxígeno durante la fotosíntesis que cualquier otra especia de árbol. En China, una vieja tradición es plantar un "árbol de la Emperatriz" cuando una niña nace. Su alta velocidad de crecimiento acompañará a la niña. Y cuando ella sea elegida en matrimonio, el árbol se corta y se usa su madera para artículos de carpintería para su dote.

El más lento

Un ejemplar de tuya occidental (Thuja occidentalis) situado en un acantilado de la región canadiense de los Grands Lagos no superó los 10,2 cm de altura en 155 años. Además, incrementó su masa en apenas 17 g. y su ritmo de crecimiento anual fue de 0,11 g de madera.

La planta marina

La planta marina que crece más rápido es el sargazo gigante (Macrocystis pyriferia), que vive cerca de las costas rocosas del océano Pacífico, que crece a una velocidad de 34 cm al día, una media de 1,4 cm cada hora. Es también así el alga marina que crece más rápido.

La planta con flor

La planta con flor que crece más rápido es una Hesperoyucca whipplei plantada en Tresco Abbey, en las islas Scilly, en Reino Unido. En julio de 1978 creció 3,63 metros en 14 días, a un ritmo de unos 25,4 cm por día. La planta también es conocida como bayoneta española o yuca Quijote.

La planta que florece más despacio, por el contrario, es la Puya raimondii o reina de los Andes, una especie poco frencuente de bromelia gigante descubierta en 1870 en las montañas de Bolivia. Produce unas inflorescencias tras alcanzar entre 80 y 150 años.

La planta menos común del mundo es un ejemplar de cícada de Wood (Encephalartos woodii). Es la única que se ha encontrado en estado silvestre.

Esta planta, que recuerda a una palmera, fue descubierta por John Medley Wood en 1895 en el bosque de Ngoya de Kwazulu-Natal, Sudáfrica.

Hace ya mucho tiempo que este ejemplar murió, y los especímenes existentes, todos clones de la original, se hallan en jardines botánicos. Los brotes más pequeños fueron cortados en 1903, otra expedición recogió los dos tallos más pequeños y los colocó en jardines botánicos.

A pesar de varias inspecciones, ninguna otra planta ha sido localizada en la naturaleza. Por esas razones, la planta está considerada especie extinta en estado silvestre.

A mayor profundidad

Si literalmente interpretamos la planta que es menos probable que veas no tanto por su ubicuidad como por su ubicación, entonces hemos de fijarnos en la planta que vive a mayor profundidad.

En octubre de 1984, se descubrieron unas algas rojas a 269 m de profundidad frente a la isla de San Salvador, en las Bahamas. Estas plantas habían logrado sobrevivir en un hábitat en el que el océano filtra el 99,9995 % de la luz solar. Lo cual tiene un gran mérito.

Las flores pueden ser extraordinariamente grandes, y tambien extraordinariamente pequeñas. Empecemos con la más grande.

La Rafflesia arnoldii puede alcanzar los 91 centímetros de ancho y los 11 kilogramos de masa. Es una flor verdaderamente grande, casi de dibujos animados o de viaje psicodélico.

Rafflesia arnoldii

Esta flor es originaria del sudeste de Asia, y carece de hojas, tallo y raíces. Crece de forma parasitaria en el interior de un tipo de vid tropical, donde sus flores se abren y se desarrollan.

Las flores, que desprenden un fuerte olor fétido (similar al de la carne podrida), son capaces de emitir calor. Se cree que ambos mecanismos les sirven para mimetizar el calor y el olor de un animal muerto y atraer la atención de las moscas carroñeras, que son los insectos que la polinizan.

La más pequeña

La planta con flor más pequeña pertenece al género Wolffia, una planta acuática emparentada con la lenteja de agua, y que mide menos de 1 milímetro de largo y 0,3 milímetros de ancho.

Esta planta produce una flor minúscula que, a su vez, se convierte en el fruto más pequeño, de 70 microgramos de peso y 0,25 milímetros de largo.

Las hepáticas o hepaticofitas forman un grupo de plantas que se denominan así por su forma parecida a un hígado. Uno de los géneros de este grupo contiene un compuesto con notables similitudes estructurales con el THC, el principal compuesto psicoactivo en la marihuana.

Científicos de la Universidad de Berna y ETH Zurich han investigado, por primera vez, los efectos farmacológicos de este compuesto que se encuentra en este raro musgo.

Hepáticas

El compuesto se asemeja mucho al de THC, pero exhibe menos un efecto psicoactivo y mejores propiedades antiinflamatorias. Si bien se sabe que varias plantas distintas de la marihuana producen cannabinoides, el cannabis es la única planta hasta ahora descubierta que contiene THC.

En la década de 1990, los científicos descubrieron que una planta hepática llamada Radula perrottetii contenía un compuesto natural con una extraordinaria similitud estructural con el THC. Los efectos farmacológicos reales de este compuesto natural, denominado perrottetineno, nunca fueron investigados hasta ahora.

Así, en este estudio, no solo se ha confirmado que este compuesto activa los mismos receptores de cannabinoides en el cerebro que el THC, aunque con una potencia psicoactiva significativamente reducida, sino que el perrottetineno muestra acciones antiinflamatorias similares en el cerebro al THC. Además, también se identificaron algunas acciones farmacológicas fundamentalmente diferentes, lo que sugiere que podría ofrecer potencialmente mejores resultados médicos que su contraparte más psicoactiva.

Debido a las bajas concentraciones de perrottetineno que se encuentran naturalmente en el musgo de la hepática, los investigadores desarrollaron un nuevo método de síntesis para producir efectivamente grandes cantidades de la sustancia sin tener que aislarla de la planta natural.

Michael Schafroth, uno de los autores del estudio, señala que la nueva técnica de síntesis desarrollada en la investigación ampliará aún más el estudio sobre los mecanismos y efectos de los cannabinoides.

Las posibles aplicaciones clínicas que surjan de esta nueva investigación están sin duda a muchos años de distancia, porque aún queda mucho trabajo por hacer para comprender mejor este nuevo compuesto y descubrir qué usos podría tener en los contextos médicos.

Los árboles son majestuosos, decoran el paisaje, proporcionan oxígeno y alimento, nos dan sombra. Los árboles no se mueven (al menos no con suficiente rapidez como para que lo veamos). En definitiva, los árboles no representan una amenaza.

Sin embargo, no siempre es así. De hecho, podemos escoger un árbol como el más peligroso del mundo. Concretamente, se trata de la manzanilla de la muerte (Hippomane mancinella).

La manzanilla de la muerte es un árbol de la familia de las euforbiáceas, y crece en la región de Everglades, Florida, Estados Unidos, en la costa del Caribe. Pero ¿por qué este árbol es tan peligroso?

La savia que brota de su tronco es tan ácida y venenosa que el más mínimo contacto con la piel causa sarpullidos y ampollas, y si entra en contacto con los ojos, puede producir ceguera. Incluso el hecho de refugiarse de la lluvia bajo este árbol es suficiente para producir ampollas si las gotas de agua contienen savia y ésta entra en contacto con la pie.

Con todo, que ello no sirva para estigmatizar a los árboles, pues la mayoría son necesarios. Afortunadamente, parece que en el mundo cada vez hay más árboles, en vez de menos.

Hasta ahora se creía que había unos 400.000 millones de árboles en la Tierra (unos 60 por persona), pero ahora un cálculo más exhaustivo realizado por un grupo internacional de científicos concentrados en la Universidad de Yale arroja la cifra de 3 billones de árboles en el planeta Tierra (unos 200 árboles por persona).

¿Y la planta más venenosa?

Hemos descubierto el árbol más peligroso, pero ¿y la planta más venenosa? Ese dudoso honor se lo debemos adjudicar la higuerilla o higuera infernal (Ricinus communis), cuyo veneno es 6.000 veces más tóxico que el cianuro, y 12.000 veces más que el veneno de una serpiente de cascabel.

Según el manual Merck, edición de 1997, una dosis de 700 microgramos es suficiente para matar a una persona de 72 kilogramos de masa.

Endémica de Sabah, en Borneo, la planta carnívora más grande del mundo es el género Nepenthes, que posee nas 150 especies de plantas carnívoras tropicales, además de otras híbridas y variedades cultivadas.

Su nombre es planta insectivora de Borneo (N. rajah), y el ejemplar más grande mide 41 centímetros de alto. Se descubrió el 26 de marzo de 2011 en una visita de la Sabah Society a Mesilau, en la cresta este del monte Kinabalu, en Borneo.

No es extraño que hallemos esta planta carnívora en Borneo, pues la mayoría del territorio de Borneo está compuesto de una selva virgen prácticamente inexplorada, un mundo perdido en el océano Índico que, entre otras maravillas, alberga el segundo bosque tropical más extenso de la Tierra, después del Amazonas.

¿Y la más rápida?

Las plantas carnívoras atrapan a sus presas con movimientos rápidos. Pero si lo que buscamos rapidez, en vez de tamaño, entonces ese título debe ostentarlo otra planta carnívora, la Dionaea muscipula, que cierra sus hojas en forma de concha en una décima de segundo desde el momento de la estimulación, que suele tener lugar cuando un insecto se desliza hacia el interior de la trampa.

Un estudio publicado en Current Biology muestra con detalle cómo actúa ante la llegada de sus presas la venus atrapamoscas (Dionaea muscipula), una planta que, como su propio nombre indica, necesita alimentarse de insectos debido a que habita en un suelo pobre en nutrientes. Como podéis ver en el vídeo, para lograr ser tan eficaz cazando la planta cuenta las veces que un insecto se acerca y la toca. En los siguientes contactos, la venus produce una hormona de contacto y en la superficie de la trampa se generan enzimas digestivas para absorber nutrientes.

Tal y como explica el líder de la investigación, Rainer Hedrich, de la Universidad Würzburg (Alemania): “Esto le permite hacer balance de los costes y beneficios de la caza, ya que con el número de acciones se informa sobre el tamaño y el contenido de nutrientes de su presa”.

Vía | Sinc