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lilach hadany matemática y bióloga evolutiva
Innovacion

Científicos israelíes demuestran que las plantas emiten sonidos y generan ideas para las startups

Pablo Wahnon

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Desarrollaron una tecnología para escuchar sonidos de alta frecuencia en plantas estresadas. Los resultados pueden ayudar a comprender comportamientos de diversos organismos vivos y realizar mejoras en el agro.

03 Abril de 2023 08.21

Hablar y acariciar plantas es algo que muchos hacen. Ahora, una colaboración entre científicos israelíes de la Universidad de Tel Aviv, Harvard y el MIT en Boston ha demostrado que las plantas emiten sonidos que se pueden escuchar hasta en un metro de distancia.

La tecnología viene ampliando nuestras fronteras sensoriales para escuchar cosas que nosotros no podemos, pero que pueden establecer puentes de comunicación entre diferentes organismos vivos. 

Los científicos realizaron un experimento sobre plantas de tomate y tabaco. Las sometieron a diferentes formas de estrés como falta de agua y midieron qué podían escuchar. 
 

planta
La hidratación en las plantas es un parámetro fundamental para entender sus sonidos.

Según publicaron en la prestigiosa revista científica Cell, la frecuencia de estos ruidos es demasiado alta para que la detecten nuestros oídos, pero probablemente puedan oírlos los insectos, otros mamíferos y, posiblemente, otras plantas, según publican en la revista '

Aunque ya se habían registrado vibraciones ultrasónicas en plantas, esta es la primera prueba de que se transmiten por el aire, un hecho que las hace más relevantes para otros organismos del entorno.

"Las plantas interactúan con insectos y otros animales todo el tiempo, y muchos de estos organismos utilizan el sonido para comunicarse, por lo que sería muy poco óptimo para las plantas no utilizar el sonido en absoluto", explica Lilach Hadany, matemática y especialista en biología evolutiva de la Universidad de Tel Aviv.

Los investigadores utilizaron micrófonos para grabar plantas sanas y estresadas de tomate y tabaco, primero en una cámara acústica insonorizada y luego en un invernadero más ruidoso. Sometieron a las plantas a estrés por dos métodos: no regándolas durante varios días y cortándoles los tallos
 

como se realizo el experimento
Esquema de cómo se realizó el experimento.


Tras grabar las plantas, los investigadores entrenaron un algoritmo de aprendizaje automático para diferenciar entre plantas sin estrés, plantas sedientas y plantas cortadas.

El equipo descubrió que las plantas estresadas emiten más sonidos que las no estresadas. Los sonidos son una especie de chasquido similar al ruido que hace un grano de maíz al convertirse en palomita.

La emisión de sonidos era algo esperable ya que en definitiva por las plantas circulan fluídos pero no era tan sencillo de entender la forma e intensidad de los sonidos. La mecánica de fluidos es un área compleja de la física. Desde la Universidad de Georg Mason en Estados Unidos, Raul Cebral por ejemplo, la utiliza para predecir la ruptura de aneurismas cerebrales. “Si bien entendemos la física subyacente y podemos realizar los modelos los cálculos son muy complejos por lo cual debemos utilizar supercomputadoras”, aclara Cebral.

Por eso en este caso los investigadores se centraron en realizar experimentos bien prácticos, donde se conocen bien las condiciones iniciales y simplemente se pusieron a escuchar en lugar de intentar modelar cómo los fluidos podrían producir sonidos. 

Una sola planta estresada emite entre 30 y 50 de estos chasquidos por hora a intervalos aparentemente aleatorios, mientras que las plantas no estresadas emiten muchos menos sonidos. "Cuando los tomates no están estresados, son muy silenciosos", asegura Hadany.
 

Telaraña
La comunicación entre insectos y plantas podría comenzar a entenderse a partir de este estudio.



Las plantas estresadas por el agua empezaron a emitir ruidos antes de estar visiblemente deshidratadas, y la frecuencia de los sonidos alcanzó su máximo tras 5 días sin agua antes de volver a disminuir a medida que las plantas se secaban por completo.

Cada tipo de sonido algo dice

Los tipos de sonido emitidos diferían según la causa del estrés. El algoritmo de aprendizaje automático fue capaz de diferenciar con precisión entre deshidratación y estrés por corte y también pudo discernir si los sonidos procedían de una planta de tomate o de tabaco.

Aunque el estudio se centró en las plantas de tomate y tabaco por su facilidad de cultivo y estandarización en el laboratorio, el equipo de investigación también registró otras especies de plantas. "Descubrimos que muchas plantas -maíz, trigo, uva y cactus, por ejemplo- emiten sonidos cuando están estresadas", revela Hadany.
 

Mujer agro campo
Los investigadores piensan que entender los sonidos de las plantas ayudarán a crear soluciones para el agro.

El mecanismo exacto de estos ruidos no está claro, pero los investigadores sugieren que podría deberse a la formación y rotura de burbujas de aire en el sistema vascular de la planta, un proceso llamado cavitación.

No está claro si las plantas producen estos sonidos para comunicarse con otros organismos, pero el hecho de que existan tiene grandes implicaciones ecológicas y evolutivas. "Es posible que otros organismos hayan evolucionado para oír y responder a estos sonidos -destaca Hadany-. Por ejemplo, una polilla que pretenda poner huevos en una planta o un animal que pretenda comerse una planta podrían utilizar los sonidos para orientar su decisión".

Otras plantas también podrían estar escuchando y beneficiándose de los sonidos. Se sabe por investigaciones anteriores que las plantas pueden responder a sonidos y vibraciones. Hadany y varios otros miembros del equipo demostraron anteriormente que las plantas aumentan la concentración de azúcar en su néctar cuando "oyen" los sonidos emitidos por los polinizadores, y otros estudios han demostrado que las plantas cambian su expresión genética en respuesta a los sonidos.
 

Yossi Yovel
Yossi Yovel, investigador principal del estudio.

"Si otras plantas tienen información sobre el estrés antes de que se produzca realmente, podrían prepararse", razona Hadany. Según los autores, las grabaciones sonoras de las plantas podrían utilizarse en los sistemas de riego agrícola para controlar el estado de hidratación de los cultivos y ayudar a distribuir el agua de forma más eficiente.

El nuevo desafío: entender la comunicación 

"Sabemos que hay muchos ultrasonidos ahí fuera -cada vez que usas un micrófono, descubres que muchas cosas producen sonidos que los humanos no podemos oír-, pero el hecho de que las plantas produzcan estos sonidos abre toda una nueva vía de oportunidades de comunicación, escucha y explotación de estos sonidos", indica el coautor principal Yossi Yovel, neuroecólogo de la Universidad de Tel Aviv.

Ahora que se sabe que las plantas emiten sonidos, la siguiente pregunta es: ¿quién puede estar escuchando?. "Actualmente estamos investigando las respuestas de otros organismos, tanto animales como vegetales, a estos sonidos, y también estamos explorando nuestra capacidad para identificar e interpretar los sonidos en entornos completamente naturales", adelanta Yovel.

Cada nueva tecnología abre una nueva frontera de oportunidades y crea mercados. Por eso es clave leer cada paper científico y descubrir los potenciales negocios que encierran. Escuchar los sonidos que emiten y escuchan los organismos vivos es una gran idea para formar una startup. Los unicornios, ahí afuera, ya emitieron los sonidos y si se sabe escucharlos se comprende que las están esperando. 

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