Las plantas muestran cambios sustanciales en su apariencia dependiendo de las condiciones externas. Todos sabemos que las hojas se secan cuando no reciben agua suficiente (sufren estrés hídrico), amarillean cuando el suelo es pobre y no lleva suficiente alimento, y presentan manchas de diferentes tipos y tamaños cuando son infectadas por diferentes tipos de virus u hongos. Las plantas no son inertes. Además de las diferencias mencionadas en el tamaño, color y apariencia de las partes visibles, las plantas también producen hormonas vegetales que circulan por su savia a fin de que el resto de células de la planta puedan responder a situaciones de estrés específicas, así como emiten compuestos volátiles, que son captados por plantas próximas, las cuales también pueden reaccionar con el fin de intentar adaptarse a la nueva situación. Podríamos decir que las plantas tienen mecanismos propios de comunicación intra- e inter- individuos. Hay muchas personas que cuidan plantas o que las estudian, que están convencidas de que las plantas pueden reaccionar a muchos estímulos, algunos de los cuales podríamos pensar que solo son percibidos e interpretados por los animales, como los sonidos.
De hecho, hay investigadores que han demostrado que las plantas pueden responder a estímulos sonoros cambiando la expresión de algunos de sus genes. Por ejemplo, la hierba de asno (Oenothera drummondii) responde al zumbido de abejas volando a su alrededor incrementando la producción de azúcares en su néctar. Dado que las abejas polinizan sus flores, este comportamiento incrementa la posibilidad de que las abejas se queden más tiempo chupando el néctar y, por lo tanto, la posibilidad de que los estambres depositen polen, o su pistilo reciba polen previamente depositado, en el dorso de las abejas. Esta es una respuesta muy sofisticada por parte de la planta a un estímulo sonoro muy concreto.
Otra cuestión que nos podemos plantear es si además de ser sensibles a algunos sonidos, las plantas pueden producir sonidos en respuesta a un estímulo determinado. Se sabe que las plantas generan vibraciones cuando les falta agua y están bajo estrés hídrico. Estas vibraciones han sido captadas mediante sensores colocados directamente en contacto sobre varias partes de la planta. Pero ¿hacen realmente sonidos las plantas? Me diréis que nunca habéis oído el ruido de las plantas que tenéis en casa... Sin embargo, resultados recientemente publicados en la revista Cell, muestran que las plantas se quejan y "gritan" cuando están bajo estrés, por ejemplo, cuando las podamos o cuando no las regamos. Estos sonidos son inaudibles al oído humano porque se encuentran en una frecuencia excepcionalmente aguda, son ultrasonidos de entre 20 kHz a 100 kHz, pero se pueden detectar con aparatos adecuados y, de hecho, hay otros animales que pueden detectarlos, mamíferos como los murciélagos y los ratones, y artrópodos, como las polillas. La siguiente pregunta que os podéis hacer es, ¿cómo se las arreglan las plantas para producir sonidos si no tienen aparato fonador? Una de las maneras fáciles de entender cómo se puede generar sonido en una planta a causa de la falta de agua es por cavitación de la savia circulante por el xilema (los conductos de la planta por los que circula la savia), de forma muy similar al ruido que hace el líquido cuando lo sorbemos con una pajita y llegamos al final del vaso y queda poco líquido. Se hacen burbujas de aire dentro del líquido que pasa por un conducto estrecho, y estas burbujas pueden "petar", produciendo el sonido.
Estos investigadores querían estudiar en qué condiciones las plantas producen estos sonidos, y si son específicos de planta o de condición. Por eso, cogen plantas de tomatera y de tabaco y de forma individual las ponen dentro de una caja acústica aislada a los sonidos exteriores, con dos micrófonos que pueden detectar cualquier sonido producido por la planta, colocados a una cierta distancia de la planta (llegan hasta 3-5 metros de distancia). Entonces, someten a cada planta a un tratamiento diferente: estrés hídrico, poda o plantas control, sin ningún estrés ni tratamiento. Después de hacer grabaciones durante muchas horas y compararlas, los investigadores concluyen que cada planta emite sonidos con una frecuencia diferente, por ejemplo, las tomateras bajo estrés hídrico emiten unos 35 sonidos por hora, mientras que las plantas del tabaco hacen 11 por hora, comparado con las plantas normales, que como mucho hacen un único sonido a la hora. Después de hacer un montón de grabaciones y estudios, entrenan algoritmos de aprendizaje automático (machine learning) para detectar patrones sonoros, y definen una serie de características diferenciales según qué tipo de estrés ha sufrido la planta. A continuación, en un ambiente un poco más complejo, en medio de un invernadero, miran si el algoritmo predice correctamente el estado de estrés de plantas concretas, tratadas de forma diferente. Y ¡bingo!, con un 70% de eficiencia, el algoritmo predice qué le pasa a cada planta. Eso implica que las plantas "gritan" como respuesta a situaciones concretas y un "cerebro" entrenado, por ejemplo, el de insectos y polillas que ponen las larvas en su interior, podría perfectamente escucharlas e interpretar cuál es su estado y actuar consecuentemente. De momento, han probado varias plantas cultivadas (como trigo, maíz, viñas) y cada una tiene su ritmo y frecuencia de producción de sonidos, según la situación de estrés.
Los científicos han producido un audio en una frecuencia escalada a nuestro oído y comprimiendo los intervalos de silencio (más de 200 veces), para que os hagáis una idea de cómo suenan las plantas (recuerdan los chasquidos de las palomitas). Adjunto el esquema de la investigación y el audio.
Las aplicaciones de este campo de estudio, que justo|nada más acabaría de empezar, son múltiples, tanto con respecto a la agricultura como para avanzar en nuestro conocimiento de la naturaleza y los ecosistemas. En un mundo en que el agua dulce y potable empieza a ser escasa, y en que la optimización de recursos requiere no malgastarla, se podrían acoplar sensores de estos sonidos para saber cuándo y de qué manera sería mejor regar los cultivos. Además, podríamos considerar que las plantas de determinadas regiones y zonas, bosques, márgenes, cultivos, emiten sonidos expresando su situación, y podríamos entrenar algoritmos de inteligencia artificial para interpretar adecuadamente esta "sinfonía verde" en ecosistemas naturales con una mayor diversidad de vegetales y con una mayor complejidad de relaciones y conexiones con otros organismos.