Los girasoles giran la cara para seguir al sol mientras cruza el cielo. Pero, ¿cómo «ven» los girasoles el sol para seguirlo? Un nuevo trabajo de biólogos vegetales de la Universidad de California en Davis, publicado el 31 de octubre en PLOS Biology , muestra que utilizan un mecanismo novedoso y diferente al que se pensaba anteriormente.

«Esto fue una sorpresa total para nosotros», dijo Stacey Harmer, profesora de biología vegetal en UC Davis y autora principal del artículo.

La mayoría de las plantas muestran fototropismo: la capacidad de crecer hacia una fuente de luz . Los científicos de plantas habían asumido que el heliotropismo de los girasoles, la capacidad de seguir al sol, se basaría en el mismo mecanismo básico, que está gobernado por una molécula llamada fototropina y responde a la luz en el extremo azul del espectro.

Los girasoles mueven sus cabezas creciendo un poco más en el lado este del tallo (empujando la cabeza hacia el oeste) durante el día y un poco más en el lado oeste durante la noche, por lo que la cabeza gira hacia el este. El laboratorio de Harmer en la Facultad de Ciencias Biológicas de UC Davis ha demostrado previamente cómo los girasoles usan su reloj circadiano interno para anticipar el amanecer y coordinar la apertura de las flores con la aparición de insectos polinizadores por la mañana.

En el nuevo estudio, el estudiante de posgrado Christopher Brooks, el investigador postdoctoral Hagatop Atamian y Harmer observaron qué genes se activaban (transcribían) en girasoles cultivados en interiores en cámaras de crecimiento de laboratorio y en girasoles que crecían a la luz del sol al aire libre.

En el interior, los girasoles crecieron directamente hacia la luz, activando genes asociados con la fototropina. Pero las plantas cultivadas al aire libre, moviendo sus cabezas con el sol, mostraron un patrón de expresión genética completamente diferente. No hubo diferencia aparente en la fototropina entre un lado del tallo y el otro.

Los investigadores aún no han identificado los genes implicados en el heliotropismo.

«Parece que hemos descartado la vía de la fototropina, pero no encontramos una prueba clara», dijo Harmer.

Bloquear la luz azul, ultravioleta, roja o roja lejana con cajas de sombra no tuvo ningún efecto sobre la respuesta del heliotropismo. Esto muestra que es probable que existan múltiples vías, que respondan a diferentes longitudes de onda de luz, para lograr el mismo objetivo. Los próximos trabajos analizarán la regulación de las proteínas en las plantas.

Los girasoles aprenden rápido. Cuando las plantas cultivadas en el laboratorio se trasladaron al exterior, comenzaron a seguir el sol el primer día, dijo Harmer. Ese comportamiento estuvo acompañado por un estallido de expresión genética en el lado sombreado de la planta que no se repitió en los días siguientes. Eso sugiere que se está produciendo algún tipo de «recableado», afirmó.

Además de revelar vías previamente desconocidas para la detección de luz y el crecimiento de las plantas, el descubrimiento tiene una gran relevancia, afirmó Harmer.

«Las cosas que se definen en un ambiente controlado como una cámara de crecimiento pueden no funcionar en el mundo real», dijo. Atamian es ahora profesor asistente en la Universidad Chapman.

Fuente: phys.org