La profunda conexión con el reino vegetal

Por Almudena Zaragoza. Bióloga.

“La naturaleza habla si se le escucha”.

Barbara McClintock

La bióloga Barbara McClintock fue la primera mujer en recibir el Premio Nóbel de Medicina y Fisiología. Su descubrimiento supondría la caída de uno de los pilares de la biología ortodoxa que más nos ha entorpecido la comprensión de nuestra información genética y su conexión con el entorno.

Barbara descubrió al estudiar la planta del maíz que lo que conocemos como genes no son fragmentos de información determinados e inamovibles, sino como sílabas saltarinas que, en dependencia del entorno, pueden cambiar de lugar y formar nuevas palabras, modificando las características fenotípicas de las plantas. Esto demostraba que el genoma no es algo estático, sino dinámico, haciendo caer el concepto de genética neodarwinista de que todo está predeterminado en el diccionario de la vida.

La eugenesia, de quien es padre el primo de Charles Darwin, Francis Galton, es la corriente de pensamiento básica de la genética moderna y se fundamentaba en la falsa creencia de que todas las características de los padres, incluso su comportamiento, están profundamente fijadas en nuestros genes, ahí nace el concepto de herencia. El gran cambio que propone la nueva Biología, es que es el ambiente el que define qué información se combina para dar lugar al ser vivo posterior.

Todo lo que puedo mostrar es que el talento y las peculiaridades de carácter se encuentran en los hijos, cuando han existido en cualquiera de los padres, en un grado sin duda mayor que en los hijos de personas comunes y corrientes. […] Si hombres talentosos se emparejaran con hombres talentosos, mujeres, de las mismas características mentales y físicas que ellas, generación tras generación, podríamos producir una raza humana altamente educada, sin mayor tendencia a volver a tipos  ancestrales más malos que la que muestran nuestras razas de caballos de carreras y zorros establecidos desde hace mucho tiempo. […] Las altas clases inglesas poseen la máxima capacidad hereditaria, y, por lo tanto, el privilegio biológico de ser caudillos y dirigentes.

Francis Galton.

El estudio profundo de la biología molecular ha volado por los aires estas creencias, aunque desgraciadamente sigan vivas gracias al darwinismo de los libros de texto. Pese al adoctrinamiento en nuestra educación, la naturaleza tiene mucho más que decir que un puñado de prejuicios y aires de superioridad humana y donde más nos sorprende y revela su maravillosa belleza, es en el estudio del reino vegetal y su conexión con nosotros desde nuestro mismo origen.

En 1991 se encuentra en los Alpes la momia más antigua de Europa con más de 5000 años. Su increíble estado de conservación nos ha dado un enorme cantidad de conocimientos sobre la vida en el Calcolítico. Este hombre, de unos 40 años de edad, 1,60 de estatura y tez oscura (pese a que se le haya reconstruido con una palidez extrema), contaba entre sus pertenencias una compleja vestimenta de pieles de 5 animales diferentes entre ellas un gorro de oso, polainas de cabra y zapatos trenzados e impermeables, de varias capas.

Su conocimiento de las plantas supera toda expectativa, poseía una capa antilluvia y frío muy compleja, calcetines de hierbas suaves y calentitas, había consumido helechos medicinales para mejorar la digestión y en su alforja transportaba 12 hierbas diferentes medicinales y aromáticas. Vasos de madera de abedul, un complejo sistema de piedras, vegetales y hongos para hacer fuego y hasta una seta que tiene propiedades antibióticas. También portaba carne deshidratada como alimento.

Su última comida fue carne de cabra montesa, que seguramente cazó con su arco y sus flechas, contenidas en un carcaj de piel de corzo. También poseía diferentes armas y herramientas entre ellas un hacha de cobre. Los 61 tatuajes de su cuerpo se han interpretado como un mapa de estrellas para orientarse o como zonas de presión para aliviar dolores, un arcaico sistema de acupuntura ¡Alucinante!

El europeo momificado más viejo que conocemos, tenía un enorme conocimiento de la Madre Tierra y una profunda conexión con el reino vegetal.

Ya sabemos que los humanos somos muy listos, pero ¿Y si esa inteligencia es compartida? El reino vegetal no sólo ha demostrado la plasticidad en la expresión génica, sino también una increíble adaptación al entorno llegando a desarrollarse una rama de estudio en botánica dedicada a la inteligencia vegetal.

Se ha descubierto que hay plantas que saben contar. Un estudio se ha realizado en la Dionaea muscipula o venus atrapamoscas, una planta carnívora que para detectar a sus presas cuenta con la ayuda de pelos sensores en la superficie de las hojas de captura. Según los autores, la venus atrapamoscas es capaz de contar cuántas veces estos pelos han sido tocados por el insecto para decidir si merece la pena atraparlo y digerirlo, lo que demuestra la espontaneidad en el comportamiento de la planta, la capacidad de contar hasta cinco y la corrección de errores, lo cuál indica intención. Un primer contacto con el pelo sensor no es suficiente para cerrar la trampa (podría ser una falsa alarma), pero sirve para ponerse alerta. Un segundo contacto en menos de 30 segundos, y el órgano de captura se cerrará sobre su presa (1).

La inteligencia es una propiedad que tiene un individuo cuando interactúa con su entorno lo cuál se aplica directamente al comportamiento y aptitud de las plantas.

Hoy sabemos que muchas flores son cajas de resonancia capaces de escuchar los zumbidos de las abejas. Los investigadores utilizaron un vibrómetro láser para medir la resonancia de las flores y se comprobó que coincidían con las longitudes de onda de la grabación de abejas. No sólo los oídos están diseñados para escuchar, también las flores. Cuando las flores escuchan a las abejas, su néctar se vuelve más dulce para ellas. Es la llamada de la naturaleza en cooperación ¡Fascinante! (2, 3).

Seguro que tampoco sabías que los árboles enseñan vivencias a sus hijos a través de lo que se denomina impronta epigenética. ¡Los árboles tienen memoria de sus vivencias y la transmiten a su descendencia! Así les enseñan cómo sobrevivir en entornos cambiantes. Lo hacen cambiando la expresión génica y dejando esta huella para el futuro. Se descubrió que árboles que habían pasado largos periodos de sequía, dejaban el conocimiento de cómo sobrellevar este estrés a sus semillas.

Cuando la planta está sometida a un estrés, la maquinaria epigenética activa los genes necesarios para responder y, además, modifica la transcripción para que la célula pueda sintetizar formas proteicas alternativas, denominadas isoformas, que permiten soportar mejor al estrés. Una vez finalizado el periodo de estrés, la mayoría de las proteínas vuelven a su estado original. Con nuestro trabajo hemos demostrado por primera vez cómo este mecanismo, denominado splicing alternativo, se mantiene para un pequeño número de genes una vez que cesa el estrés. Esta es una de las bases de la memoria de las plantas.

Víctor Fernández Roces, investigador del Área de Fisiología Vegetal de la Universidad de Oviedo.

El fenómeno de splicing alternativo es muy parecido a los genes saltarines de McClintock, a partir de un fragmento de información genética, se pueden producir múltiples moléculas de ARN mensajero (ARNm) maduro. Esto se logra eliminando los intrones y uniendo los exones en distintas combinaciones, lo que permite generar una gran diversidad de proteínas con funciones diferentes, que dependen cómo no de las condiciones ambientales. El terreno define la respuesta de la vida, modulando de forma compleja la expresión génica.

Si el hecho de que las plantas puedan contar, escuchar y enseñar a sus vástagos sus vivencias no te deja boquiabierto, te contaré que existe un lenguaje mediante el cuál pueden contar historias no sólo entre ellas, sino también a nosotros y a otros animales. Lo hacen utilizando lo que se ha llamado compuestos orgánicos volátiles: el lenguaje de las plantas.

En un estudio realizado con árboles que tenían un problema de orugas, se descubrió que éstos secretaban diferentes sustancias volátiles llamadas fitoncinas, para llamar a los pájaros insectívoros y anunciarles el excedente de comida. Esta comunicación cruzada ayuda al árbol a controlar la población de orugas y a los pájaros a optimizar su búsqueda de alimento. ¡Una llamada de auxilio de los árboles!

En 1982, el Director de la Agencia Forestal de Japón, el Sr. Tomohide Akiyama, acuñó el término “baño de bosque” a la práctica de fomentar la salud del ser humano en la naturaleza. Desde 2004, en el marco de un proyecto nacional de investigación sobre los efectos terapéuticos de los bosques, se han investigado los efectos fisiológicos de todo el entorno forestal y de sus componentes individuales, como el aroma de la madera, el sonido de los arroyos que corren y el paisaje forestal. Estos experimentos han demostrado mejoras en los niveles de tensión arterial, ritmo cardíaco, hormonas de estrés y actividad nerviosa autónoma (5).

Los bosques y sus moradores vegetales se comunican con nosotros y nos dicen que tenemos que acabar con el estrés de la vida industrializada, es un sabio consejo de la naturaleza, pero ésto no acaba aquí en temas de comunicación. En 2011, se descubrió que a través de la alimentación, cuando comemos plantas, recibimos de ellas pequeños fragmentos de información llamados microRNAs que tienen la capacidad de cambiar nuestra expresión génica, porque nuestras células comprenden el lenguaje molecular de las plantas y responden ante él. Con ésta información se confirma que somos lo que comemos ¡Absolutamente increíble! (6)

Otro ejemplo fascinante de cómo las plantas nos aportan aquello que necesitamos para estar en total equilibrio y salud es la existencia de fitohormonas, moléculas que tienen un efecto fisiológico directo en nuestro organismo, ejemplo de ello son las auxinas vegetales con función similar a la melatonina y serotonina humanas, capaces de inducir respuestas de mejora del sueño, el estrés y el estado de ánimo, el etileno vegetal que propicia el reclutamiento de bacterias intestinales en humanos para una mejor absorción de alimentos o los fitoestrógenos capaces de regular el balance hormonal femenino y el ciclo reproductor ¡Increíble! (7).

Pero ésto no acaba aquí, en el año 2010, se constató la transferencia horizontal de información genética entre un alga marina y una bacteria del intestino humano que dio la capacidad a los japoneses de poder digerir las abundantes algas que hay en su dieta. ¡El reino vegetal quiere que nos alimentemos de él y nos ofrece sus propiedades a través de los microorganismos! (8)

No es de extrañar con esta increíble conexión con el reino vegetal que tenemos, que existan babosas o salamandras capaces de hacer la fotosíntesis en simbiosis con células vegetales.

El reino vegetal es un lugar plagado de seres que existen para darnos vida y gracias a ellos nuestro mundo es mucho más complejo y cooperativo de lo que cuentan los libros de texto y sin nuestros compañeros de viaje, las plantas, dificilmente podremos tener una vida plena y feliz, porque todos somos uno en la bella red de la vida.

Formación relacionada.

• Curso de Botánica Aplicada a a Salud.

Bibliografía.

1. Böhm J, Scherzer S, Krol E …The Venus Flytrap Dionaea muscipula Counts Prey-Induced Action Potentials to Induce Sodium Uptake Current Biology, 2016; 26, 286-295
2. García-Campa, L., Guerrero, S., Lamelas, L., Meijón, M., Hasbún, R., Cañal, M. J., & Valledor, L. (2022). Chloroplast proteomics reveals transgenerational cross-stress priming in Pinus radiata. Environmental and Experimental Botany, 202, 105009 (10.1016/j.envexpbot.2022.105009)
3. Roces, V., Lamelas, L., Valledor, L., Carbó, M., Cañal, M. J., & Meijón, M. (2022). Integrative analysis in Pinus revealed long‐term heat stress splicing memory. The Plant Journal
4. Luisa Amo, Jeroen J. Jansen, Nicole M. van Dam, MarcelDicke y Marcel E. Visser. “Birds exploit herbivore-induced plant volatiles to locate herbivorous prey” Ecology Letters, (2013) doi: 10.1111/ele.12177.
5. J. Lee, B.-J. Park, Y. Tsunetsugu, T. Ohira, T. Kagawa, Y. Miyazaki, Effect of forest bathing on physiological and psychological responses in young Japanese male subjects, Public Health, Volume 125, Issue 2, 2011, Pages 93-100, ISSN 0033-3506, https://doi.org/10.1016/j.puhe.2010.09.005.
6. Zhang L, Hou D, Chen X, Li D, Zhu L, Zhang Y, Li J, Bian Z, Liang X, Cai X, Yin Y, Wang C, Zhang T, Zhu D, Zhang D, Xu J, Chen Q, Ba Y, Liu J, Wang Q, Chen J, Wang J, Wang M, Zhang Q, Zhang J, Zen K, Zhang CY. Exogenous plant MIR168a specifically targets mammalian LDLRAP1: evidence of cross-kingdom regulation by microRNA. Cell Res. 2012 Jan;22(1):107-26. doi: 10.1038/cr.2011.158. Epub 2011 Sep 20. Erratum in: Cell Res. 2012 Jan;22(1):273-4. PMID: 21931358; PMCID: PMC3351925.
7. Lin L, Tan RX. Cross-kingdom actions of phytohormones: a functional scaffold exploration. Chem Rev. 2011 Apr 13;111(4):2734-60. doi: 10.1021/cr100061j. Epub 2011 Jan 20. PMID: 21250668.
8. Hehemann JH, Correc G, Barbeyron T, Helbert W, Czjzek M, Michel G. Transfer of carbohydrate-active enzymes from marine bacteria to Japanese gut microbiota. Nature. 2010 Apr 8;464(7290):908-12. doi: 10.1038/nature08937. PMID: 20376150.