Explicación de los movimientos de Swift Mimosa

La modesta mimosa (mimosa mojigata) es una planta relativamente famosa por retraer sus hojas muy rápidamente cuando está amenazada. Si el fenómeno es bien conocido, tenía, hasta ahora, solo explicaciones fragmentarias. Un nuevo estudio publicado el 14 de noviembre de 2022 en la revista NaturalezaComunicaciones y realizado por investigadores japoneses, revela que tiene su origen en el movimiento de los iones de calcio.

Plantas mutantes para entender mejor el mecanismo

Un insecto se posa en una hoja de mimosa y comienza a devorarla. La planta tarda apenas unos segundos en plegar su pulvinus, una región específica que realiza esta acción a través de un cambio en la cantidad de agua en sus células. Al perder el preciado líquido, estas se acortan, haciendo que la hoja se doble. Pero, ¿qué señal induce este cambio a nivel molecular? En biología, una forma de encontrar respuestas dentro de un organismo vivo es crear mutantes sujetos, por ejemplo, a la pérdida de una determinada capacidad.

🇧🇷Para aclarar las señales de largo alcance y las funciones fisiológicas de los movimientos rápidos de las hojas, creamos un mimosa mojigata transgénicos ‘fluorescentes’ e ‘inmóviles’“, como se explica en una declaración Profesor Masatsugu Toyota, coautor del estudio.

Una planta inmóvil a merced de los insectos

En este caso, la fluorescencia permitió seguir los iones de calcio Ca²⁺ contenidos en las células vegetales, en tiempo real. Según el estudio, tocar una hoja con unas pinzas no provoca abstinencia. Sin embargo, tocar y herir una hoja con unas tijeras resultó en un aumento en la concentración de iones de Ca.²⁺ en las celdas a nivel del pulvinus en la base del folíolo, una de las pequeñas hojas que forma, con las demás, la hoja compuesta de esta planta. Luego una retracción que luego se extiende a las otras cúspides. 🇧🇷La visualización de alta velocidad de Ca²⁺ reveló que el aumento de Ca²⁺ citosólico (en celda, nota del editor) Movimiento de la hoja inducido por lesiones precedido por hasta 0,15 segundos“, subraya el estudio.

Crédito: Masatsugu Toyota/Universidad de Saitama

Los iones entran en las células desde fuera de ellas. Al bloquear los canales que les permiten entrar, los investigadores evitaron que las hojas se movieran. Los científicos japoneses también utilizaron la famosa herramienta de edición de genes, Crispr-Cas9, para crear una planta inmóvil sin pulvini. Así pudieron ver que este último era más consumido por insectos herbívoros que una planta normal. Por lo tanto, el movimiento de las hojas permite ocultar los tejidos y, al mismo tiempo, expulsar a los insectos.

Crédito: Masatsugu Toyota/Universidad de Saitama

Entre la señal eléctrica y la señal química

Estudios previos sugirieron que una señal eléctrica también estaba involucrada en el movimiento de las hojas de mimosa. 🇧🇷Desarrollamos un sistema de registro simultáneo de Ca²⁺ señales citosólicas y eléctricas para revelar la relación espacio-temporal entre estas señales“, explica Pr Toyota. Resultado: los dos se propagan a la misma velocidad”.Se sabe que las señales eléctricas y el movimiento de las hojas se atenúan cuando la concentración de Ca²⁺ extracelular se reduce a señor mojigatoque implicaba un papel (…) de Ca²⁺ en este proceso“, observan los investigadores. El calcio y las señales eléctricas combinan, por tanto, su acción para provocar la respuesta de la planta y el plegamiento de sus hojas. Pero aún faltan explicaciones más precisas.

En las plantas, los iones juegan un papel en la actividad eléctrica de las células. Especialmente en señor mojigatola actividad eléctrica de las células puede depender en gran medida de los iones Cl^🇧🇷 es esa²⁺ extracelular. Eventualmente, y esto aún no se ha probado, el aumento de los iones de calcio puede conducir a la actividad eléctrica. Las dos señales, por tanto, no se producirían en paralelo, sino que estarían estrechamente vinculadas.