HORMONAS VEGETALES
RITMO CIRCADIANO
Algunas plantas abren sus flores en la mañana hacia la luz del sol y las cierran al anochecer este y muchos otros eventos que se reconocen en las plantas y que se dan bajo unas secuencias han dado nombre a lo que se conoce como Ritmo Circadiano.
En 1729 el científico francés Jean Jacques de Mairan constato que estos movimientos diarios continuaban aunque las plantas se colocaran bajo una luz tenue. Estudios más recientes han demostrado que actividades menos evidentes tales como la fotosíntesis, la producción de auxina y la tasa de división celular también tienen ritmos diarios regulares que continúan incluso cuando se mantienen constante todas las condiciones ambientales. Estos ciclos regulares de aproximadamente 24 horas se denominan Ritmos Circadianos, del latín Circa, que significa “aproximadamente” y diez, “día”.
Los ritmos circadianos que se han encontrado en todos los eucariotas conocidos, parecen faltar en las bacterias. Se desconoce el porqué de esa ausencia.
¿CÓMO RESPONDEN LAS PLANTAS A LOS ESTÍMULOS DEL MEDIO?
Muchos eventos que observamos en las plantas tales como que crezcan hacia la ventana, que las raíces crezcan hacia abajo, los tallos hacia arriba, que se caigan las hojas de los árboles o que algunas plantas atrapen insectos se deben a las respuestas de las plantas a su medio ambiente.
RESPUESTAS NÁSTICAS
La respuesta de una planta que causa un movimiento que no depende de la dirección del estímulo es una respuesta nástica.
No es una respuesta de crecimiento, es reversible y se puede repetir.
Un ejemplo es la apertura de las hojas durante el día y el cierre en la noche paraconservar el calor, o el movimiento de las hojas de la Mimosa púdica al tocarlas.
Los movimientos násticos son causados por un cambio en la presión del agua en las células de la hoja. Cuando el estímulo termina, las hojas retornan a sus posiciones originales.
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Algunos ritmos biológicos regulan la interacción entre organismos. Por ejemplo, algunas plantas secretan néctar a unas horas concretas del día. Las abejas que tienen sus propios relojes biológicos se han acostumbrado a visitar estas flores a esas horas. De esta manera queda asegurada la obtención máxima de néctar para las abejas y la polinización cruzada para las flores.
No obstante, para la mayoría de los organismos e uso del reloj biológico para tales fines especiales es probablemente secundario. La utilidad primaria del reloj biológico es que permite la respuesta de la planta o del animal a las fluctuantes estaciones del año, mediante la medición precisa de los cambios en la duración del día. De esta forma, los cambios ambientales disparan unas respuestas que conducen a ajustes del crecimiento, de la reproducción y de las otras actividades del organismo.
Recuperado de https://www.flickr.com/photos/tags/acederilla/
Recuperado de http://www.basozaina.com/211/04/nictinastia-de-la-acederilla.html
Otro ejemplo de las respuestas nástica es el cierre de las hojas de una atrapamosca de Venus. Las investigaciones recientes muestran que esto es productos de un movimiento de agua dentro de cada mitad de la trampa de la hoja. El movimiento produce una expansión no uniforme hasta que la curvatura de la hoja cambia repentinamente y provoca el cierre de la trampa.
Recuperado de https://www.plantacarnivora.cl/cuidado-venus-atrapamoscas
RESPUESTAS TRÓPICAS
Un tropismo es la respuesta de crecimiento de un planta aun estimulo externo. Si el crecimiento de la planta se dirige al estímulo, el tropismo es positivo. Si el crecimiento de la planta se dirige hacia el lado opuesto del estímulo, el tropismo es negativo. Existen distintos tipos de tropismos, incluyendo el fototropismo, el gravitropismo y tigmotropismo.
El fototropismo es la respuesta a la luz en el crecimiento de una planta y es ocasionada por una distribución desigual de la auxina. Hay menos auxina en el lado de la planta que esta hacia la fuente de luz y más auxina en el lado opuesto a la fuente de luz. Debido a que la auxina causa la elongación de las células, las células en el lado opuesto a la luz se alargan, lo que causa que ese lado del tallo crezca más. Esto ocasiona una curvatura en el tallo en dirección a la luz.
El gravitropismo es la respuesta a la gravedad en el crecimiento de la planta. Las raíces generalmente muestran un gravitropismo positivo. El crecimiento hacia abajo delas raíces en el suelo ayuda a anclar la planta y permiten que las raíces entren en contacto con el agua y los minerales. Sin embargo el tallo muestra un gravitropismo negativo cuando crece hacia arriba, en sentido opuesto a la gravedad. Este crecimiento ubica a las hojas en una máxima exposición a la luz.
Otro tropismo que muestra algunas plantas es el tigmotropismo. Esta es la respuesta de crecimiento a un estímulo mecánico como el contacto con un objeto, otro organismo
e incluso el viento. El tigmotropismo es evidente en las enredaderas que se enroscan alrededor de una estructura cercana como una cerca o un árbol.
Recuperado de https://es.wikipedia.org/wiki/Fototropismo
Recuperado de https://es.slideshare.net/vidama/biologa-115371
¿CÓMO FUNCIONA EL RELOJ BIOLOGICO DE LAS PLANTAS?
Todos estos ritmos ¿son realmente internos, esto es causado por factores del propio organismo o bien el organismo se sitúa en consonancia con algún estimulo externo? Desde hace años los biólogos han estado discutiendo sobre la posible existencia de alguna fuerza ambiental que determinara los ritmos, como por ejemplo los rayos cósmicos, el campo magnético terrestre o la rotación de la tierra. Dos importantes observaciones respecto a este punto son que los ritmos son circadianos (esto es, el periodo del ritmo es aproximadamente de 24 horas) y que hay ligeras diferencias de un organismo a otro.
Para dilucidar esta controversia se ha recurrido a un sinfín de experimentos en condiciones extraordinariamente variadas. Se han bajado organismos a profundas minas de sal, se han embarcado hacia el Polo Sur, se han hecho volar en aeroplanos por medio mundo y, más reciente mente, se han puesto en órbita en satélites.
Aunque aún hay una minoría que cree que los ritmos circadianos están bajo la influencia de un sutil factor geofísico, actualmente la mayoría de los investigadores están de acuerdo en que los ritmos son endógenos, esto es, controlados internamente. El mecanismo cronométrico interno se denomina reloj biológico.
Las condiciones ambientales constantes, el periodo de los ritmos circadianos es de curso libre esto es su periodo natural (normalmente entre 21 y 27 horas) no tiene por qué ajustarse a cero en cada ciclo. Se comporta como un péndulo autorregulado. Aunque los ritmos circadianos se originan dentro de los mismos organismos, el ambiente actúa como un agente sincronizador. De hecho, el ambiente es el responsable de mantener un ritmo circadiano en consonancia con el ciclo diario de luz – oscuridad que se produce cada 24 horas.
En tal caso, si solo se siguiera el ritmo circadiano, los fenómenos como la flotación, que normalmente ocurre en periodo de luz, se produciría cada día en periodos diferentes, incluyendo las horas de oscuridad. Por lo tanto es necesario que la planta también pueda resincronizarse esto es, que se reajuste a un ritmo de 24 horas.
El ajuste es el proceso mediante el cual una repetición periódica de luz y oscuridad, o algún otro ciclo externo, provoca que el ritmo circadiano este sincronizado con este ciclo, que actúa como factor de ajuste.
Otra interesante característica es que estos ritmos no se aceleren automáticamente cuando sube la temperatura. La razón que nos haría esperar una aceleración es que las actividades bioquímicas, un reloj biológico interno indudablemente debe tener una base bioquímica, se produce más rápidamente a latas que a bajas temperaturas. Algunos relojes van ligeramente más de prisa cuando la temperatura aumenta, pero otros van más despacio y muchos no sufren ningún cambio. Así el reloj biológico debe tener un mecanismo compensatorio dentro de su mecanismo de trabajo un sistema de retroalimentación que le permita ajustarse a los cambios de temperatura. En los vegetales esta característica compensatoria de la temperatura sería muy importante.
Algunas evidencias recientes sugieren que las membranas celulares pueden ser la clave del reloj biológico. Aunque el mecanismo se desconoce, las funciones que ya conocemos de la membrana permiten concebir que estén implicadas en la regulación de los movimientos iónicos hacia dentro y hacia fuera de la célula y de los compartimientos subcelulares, así como en la regulación del metabolismo energético vía las membranas transductoras de energía de los cloroplastos y de las mitocondrias.
Algunos ritmos biológicos regulan la interacción entre organismos. Por ejemplo, algunas plantas secretan néctar a unas horas concretas del día. Las abejas que tienen sus propios relojes biológicos se han acostumbrado a visitar estas flores a esas horas. De esta manera queda asegurada la obtención máxima de néctar para las abejas y la polinización cruzada para las flores.
No obstante, para la mayoría de los organismos e uso del reloj biológico para tales fines especiales es probablemente secundario. La utilidad primaria del reloj biológico es que permite la respuesta de la planta o del animal a las fluctuantes estaciones del año, mediante la medición precisa de los cambios en la duración del día. De esta forma, los cambios ambientales disparan unas respuestas que conducen a ajustes del crecimiento, de la reproducción y de las otras actividades del organismo.
CONCLUSIONES
Las plantas al igual que otros seres vivos responden a
estímulos del medioambiente, los cuales les proporcionan las condiciones
adecuadas para que estas se desarrollen, es importante resaltar que el ritmo
circadiano endógeno de las plantas, es decir, que es controlado internamente se
da debido a la producción de una serie de hormonas que trabajan como respuesta
a unos estímulos del medioambiente.
Las plantas no son seres tan sencillos como aparentan,
como todo ser vivo ha tenido que desarrollar adaptaciones que les permitan
sobrevivir demostrando que son capaces de adaptarse a diferentes medios y
desarrollar estrategias químicas que les permitan responder a estímulos.
BIBLIOGRAFIA
- Peter Raven, Ray evert y Susan Eichhorne 1993 Biologia de las plantas páginas 496-500 editorial Reverté S.A
- Alton Biggs, Whitney Crispen Hagins, William G Holliday, Chris L. Kapicka, Linda lundgren, Ann Haley MacKenzie, William D. Rogers, Marion B. Sewer, Dinah Zike 2012 CIENCIAS DE GLENCOE BIOLOGIA. 603-651 Mac Graw Hill
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