Investigadores resuelven el misterio de cómo las plantas perciben el tacto

Tabla de contenido

Un roce apenas perceptible puede desencadenar una reacción en cadena en una planta en menos de un minuto. Investigadores de la Universidad de Lund han identificado la vía de señalización molecular que vincula la estimulación mecánica con cambios en los genes y el crecimiento de las plantas.

El investigador en biología, Olivier Van Aken frente a una bandeja con ejemplares de Arabidopsis thaliana. Crédito de la imagen: Johan Joelsson

Las plantas no pueden huir cuando arrecia el viento, cae la lluvia torrencial o un herbívoro hambriento empieza a mordisquear sus hojas. En cambio, deben percibir su entorno y adaptarse. Ahora, los investigadores han descubierto una pieza clave del rompecabezas sobre lo que ocurre realmente en el interior de las plantas cuando se exponen al tacto, a lesiones u otros estímulos físicos.

Al someter la planta Arabidopsis thaliana, una pequeña maleza con flores, emparentada con la mostaza y la col, a diferentes formas de estimulación mecánica, el equipo de investigación demostró que se activa una cadena de tres proteínas específicas. Estas proteínas, conocidas como MAP quinasas, se activan en un minuto y luego envían señales que afectan la actividad de cientos de genes y contribuyen a cambios en el crecimiento de la planta.

“Sabemos desde hace más de 25 años que la estimulación mecánica activa las MAP quinasas, pero faltaba una pieza clave del rompecabezas: qué desencadena la señal y cómo se relaciona con el desarrollo posterior de la planta. Ahora hemos identificado esa vía de señalización”, afirmó Olivier Van Aken, investigador de biología de la Universidad de Lund.

El equipo de investigación sueco responsable del estudio está formado por Shah Hussain, Viktor Johansson, Olivier van Aken, Kasim Khan y Huy Cuong Tran. (Crédito de la imagen: Johan Joelsson)

Los investigadores combinaron análisis genéticos, moleculares y a gran escala de la actividad génica y proteica para rastrear lo que sucede dentro de la planta tras la estimulación mecánica. El estudio muestra que los grupos de proteínas MAPKKK3/4/5, MKK4/5 y MPK3/6 forman una vía de señalización central. Activada rápidamente tras la estimulación mecánica, esta vía funciona como un efecto cascada basado en proteínas, controlando gran parte de la respuesta temprana de la planta al tacto.

El estudio también demuestra que la vía de señalización influye en el crecimiento de las plantas cuando se exponen a estrés mecánico repetido. Este fenómeno, conocido como tigmomorfogénesis, implica que la exposición recurrente al viento o los ataques de herbívoros e insectos pueden alterar el crecimiento, la forma y la defensa de la planta.

“Es sorprendente que una señal que se inicia en menos de un minuto pueda tener efectos tan generalizados”, afirmó Huy Cuong Tran, investigador de biología de la Universidad de Lund y primer autor del estudio.

Los hallazgos obtenidos por los investigadores suecos aportan nuevos conocimientos sobre cómo las plantas perciben y se adaptan a su entorno físico. A largo plazo, la investigación podría contribuir a una mejor comprensión de cómo las plantas afrontan el estrés mecánico y cómo las condiciones ambientales influyen en su crecimiento y resiliencia. Sin embargo, se trata de investigación fundamental. Se necesitan más estudios antes de que los hallazgos puedan aplicarse en la agricultura. No obstante, las investigaciones en curso han mostrado resultados prometedores; por ejemplo, que el apisonamiento controlado de los cultivos de cereales puede proteger a las plantas contra el acame y la sequía.

Por fuera del estudio, indiquemos que el acame se produce cuando los tallos de los cereales se doblan cerca del suelo, lo que dificulta enormemente la cosecha y puede reducir drásticamente el rendimiento. En los cereales, el acame suele ser consecuencia de la combinación de factores como la falta de resistencia del cultivo y condiciones climáticas como la lluvia, el viento, el granizo, la topografía, el tipo de suelo, el cultivo anterior, entre otros.

“Las plantas pueden parecer inmóviles y pasivas, pero están constantemente monitoreando lo que sucede a su alrededor. Al comprender los mecanismos moleculares que subyacen a estas señales, podemos entender mejor cómo las plantas se adaptan a su entorno y hacen frente a condiciones cambiantes como el cambio climático”, concluyó Viktor Johansson, estudiante de doctorado de la Universidad de Lund.

Cita
#

El estudio A sequential MAP kinase cascade regulates mechanical signalling (Una cascada secuencial de MAP quinasas regula la señalización mecánica) fue publicado en Nature Communications. Autores: Huy Cuong Tran, Essam Darwish, Viktor Johansson, Guadalupe Fernández-Milmanda, Tingting Zhu, Cássio Flávio Fonseca de Lima, Brigitte Van De Cotte, Jean Colcombet, Marnik Vuylsteke, Ive De Smet, Alain Goossens & Olivier Van Aken

Financiación
#

O.V.A. recibió apoyo del Consejo Sueco de Investigación (2021-04358), FORMAS (2023-01653), la Fundación Crafoord (20230719) y Novo Nordisk Fonden (NNF24OC0088022). E.D. recibió apoyo de la Real Sociedad Fisiográfica de Lund. Esta investigación fue financiada por la Fundación para la Investigación de Flandes (FWO) a través del proyecto G003722N, asignado a A.G. G.F.M., quien recibió apoyo de una beca postdoctoral EMBO (ALTF 967-2022). T.Z. recibió apoyo de un mandato de investigación postdoctoral de la UGent BOF (BOF22/PDO/113) y una beca postdoctoral de la Fundación para la Investigación de Flandes (1267425 N). Financiación de acceso abierto proporcionada por la Universidad de Lund.

Tran, H.C., Darwish, E., Johansson, V. et al. A sequential MAP kinase cascade regulates mechanical signalling. Nat Commun 17, 5729 (2026). https://doi.org/10.1038/s41467-026-74994-x

Received 30 June 2025

Accepted 19 June 2026

Published 01 July 2026

Version of record 01 July 2026

DOI https://doi.org/10.1038/s41467-026-74994-x