Durante siglos, artistas, biólogos y matemáticos se han sentido fascinados por los patrones recurrentes del mundo vegetal: la exquisita simetría de las flores o la disposición en espiral de semillas, hojas y espinas.
¿Cómo crean las plantas esos patrones tan sorprendentes? Un equipo de científicos del Laboratorio Europeo de Biología Molecular (EMBL) y de la Universidad de Sídney ha revelado el bucle de realimentación molecular que se crea en ciertos puntos de la planta, donde se acumula con preferencia la hormona vegetal auxina y aparecen las hojas en una disposición espiral. El trabajo se ha publicado en Current Biology.
Sobre la base de modelos informáticos y simulaciones matemáticas, los científicos ya sabían que si los órganos vegetales, como las hojas o los pétalos, se forman a intervalos regulares, esos patrones complejos en espiral surgen de forma automática. Entonces, ¿cómo producen las plantas órganos a intervalos regulares? Los biólogos habían identificado que en el proceso se hallan implicadas células que se coordinan con otras para transportar auxinas (hormonas vegetales que regulan el crecimiento) hacia ciertos lugares. En esos puntos donde se concentran las auxinas comienza a emerger una nueva hoja. Pero ¿cómo se forman y mantienen estos puntos de acumulación de auxina?
Ahora el equipo del EMBL y de la Universidad de Sídney ha descubierto que cuando una célula detecta una gran cantidad de auxina, empuja a las células vecinas a transportar la hormona hacia ella, lo que crea un punto de elevada concentración. Al mismo tiempo, la auxina alrededor de ese punto se agota, por lo que solo se podrá formar un nuevo punto de acumulación de la hormona a una distancia notable, donde deje de sentirse el efecto de esa célula. Los autores concluyen que ese mecanismo es lo que crea el espaciamiento regular entre los puntos de acumulación de auxina y, por consiguiente, entre las hojas.
Sorprendentemente, los autores descubrieron que ese bucle de realimentación no solo presentarse en las células superficiales de la planta en crecimiento, sino también en las células más internas. Si solo reaccionan a la auxina las células superficiales, la hormona parece acumularse en exceso y empieza a escaparse hacia los lados. Ello da lugar a órganos que tienen ellos mismos forma de espiral, como las hojas de la planta de la imagen, cuyo crecimiento ha sido manipulado. Los investigadores especulan que esto podría ser lo que sucede en algunas especies de cactus del género Cereus, que presentan hojas en forma de espiral.
Fuente: investigacionyciencia.es