Los excéntricos pioneros de la electricidad vegetal

Es muy probable que estés familiarizado con el monstruo de Frankenstein. ¿Pero has oído hablar de su jardín?

En la época en que el científico que inspiró la novela Frankenstein de Mary Shelley estaba ocupado electrocutando animales vivos y prisioneros muertos, varios de sus contemporáneos estaban haciendo lo mismo con las plantas perennes y los tubérculos. Y así como estas incursiones del siglo XVIII en la estimulación eléctrica pretendían hacer que el cuerpo humano fuera más robusto (librándolo de enfermedades que iban desde parálisis y depresión hasta diarrea y enfermedades venéreas), también se estaban investigando para mejorar la vida vegetal. Se afirmó que los experimentos en jardines electrificados produjeron una variedad de beneficios, desde flores más brillantes hasta frutas más sabrosas. En poco tiempo, esta búsqueda siguió el camino de su prima, la electrocharlatanería médica, y a finales del siglo XIX, la ciencia respetable había desechado ambas en gran medida.

Más de un siglo después, mejores herramientas y nuevos conocimientos están reanimando el estudio de los efectos de la electricidad en la biología. Los primeros experimentos con animales desinformados se han traducido en los últimos 200 años en una comprensión real y han conducido a una medicina eléctrica prometedora. De manera similar, se están exhumando los antiguos experimentos con vegetales para ver qué frutos modernos pueden producir. Tal vez la nueva comprensión podría incluso mejorar los jardines del siglo XXI.

Los primeros indicios de que las descargas eléctricas podrían tener un impacto dramático en los cultivos no provinieron de ninguna intervención humana sino de la propia naturaleza. Después de una tormenta eléctrica, según una antigua tradición agrícola japonesa, los hongos proliferarían locamente.

Pero no se podría exactamente invocar un rayo a pedido para confirmar esto experimentalmente. Hasta, es decir, la década de 1740, cuando varios dispositivos nuevos permitieron a los científicos almacenar y desplegar este fenómeno aún misterioso de "electricidad" a voluntad por primera vez.

Pronto, el uso de la electricidad como ayuda para la jardinería se convirtió en un tema candente. Pierre Bertholon de Saint-Lazare, un físico y filósofo francés que experimentó ampliamente sobre los misterios de la electricidad aún poco comprendidos, reunió muchos de los experimentos con plantas de sus contemporáneos en una colección, De L'électricité des Végétaux.

Además de las flores más brillantes, se decía que las flores florecían antes después de la electrificación; De manera similar, se dice que las frutas electrizantes aceleraron la madurez de su olor y sabor. Pero el enfoque principal de Bertholon estaba en el nuevo dispositivo que había inventado: en lugar de destruir frutas y verduras individuales una por una, el enorme artilugio podría infundir electricidad en parcelas enteras de jardín. Electrificaba el suelo y el aire que nutrían las plantas en crecimiento, como si fuera un "estiércol" eléctrico.

El electro-vegetómetro

El sistema elevado de mástiles y cableado que Bertholon había instalado recogía la electricidad atmosférica, la extraía y la distribuía entre sus cultivos. Según él, imitaba los efectos estimulantes de los rayos. Sólo que hizo el trabajo mejor que la variedad natural, dispensando pequeñas y continuas cantidades de electricidad en lugar de dosificar con un solo golpe dañino. El "electrovegetómetro", informó, aumentó el crecimiento de las plantas bajo su arco, acelerando "la germinación, el crecimiento y la producción de hojas, flores, frutos y su multiplicación".

Bertholon también hizo un uso abundante de la electricidad en otras formas, supuestamente eliminando plagas de insectos utilizando una herramienta rudimentaria para destruir un árbol infestado. Sus contemporáneos tenían muchos otros usos coloridos para la electricidad en sus jardines: uno estableció planes para regar sus plantas con un agua especial que, según él, de manera bastante dudosa, había sido "impregnada con fluido eléctrico" para reemplazar los métodos tradicionales de fertilización.

No todos estaban convencidos. Las cosas salieron mal después de que Jan Ingenhousz, el fisiólogo holandés-británico que descubrió la fotosíntesis, utilizó su propio electro-vegetómetro para usarlo en su jardín, y rápidamente marchitó todas sus plantas. Llegó a la conclusión de que el estiércol eléctrico de Bertholon era, bueno, estiércol.

El interés por la electrocultura disminuyó. Algunos caballeros científicos privados continuaron realizando pequeños experimentos: en la década de 1830, uno afirmó que sus experimentos demostraban que las plantas son excelentes conductoras, lo que implica que la electricidad era un aspecto fundamental de su biología. Pero ni la ciencia ni las herramientas estaban lo suficientemente avanzadas como para respaldar tales afirmaciones. Después de eso, aparte de algunos proyectos especializados, la idea de la electrocultura rápidamente cayó en desgracia entre los electrorati.

"No podemos evitar preguntarnos", escribieron dos críticos en un quejumbroso artículo de 1918, recordando el fracaso de los acontecimientos, "cómo es que, mientras el estudio de la electricidad y sus múltiples aplicaciones industriales ha adquirido una enorme importancia, la electrocultura en el Mientras tanto, ha permanecido prácticamente estacionario durante un siglo y medio." Concluyeron: "Probablemente encontremos la respuesta en el estancamiento de la ciencia de las plantas vivas".

En otras palabras, para mejorar el electrocultivo primero habría que entender cómo podría funcionar, y para entender eso, habría que entender las dimensiones eléctricas de la biología vegetal. Afortunadamente, cuando el dúo expresó su queja, los primeros brotes de tal esfuerzo ya estaban asomando a través de la escarcha. El interés por la vegetación y la electricidad había sido reanimado nada menos que por Charles Darwin.

Darwin's vegetales carnívoros

Su abuelo estaba convencido de que la electricidad podía acelerar el crecimiento de las plantas, pero la afirmación de Charles Darwin se basaba en una base científica más sólida. Creía que la electricidad era un aspecto fundamental de la fisiología vegetal, de la misma manera que los neurofisiólogos del siglo XIX estaban empezando a mostrar cómo las señales eléctricas son la base fundamental de las señales del sistema nervioso humano que nos permiten pensar, sentir y movernos.

La obsesión de Darwin había comenzado siendo pequeña, con una única planta carnívora del género Drosera, también conocida como drosera. Apenas un año después de la publicación de El origen de las especies, eso era todo en lo que podía pensar. "En este momento, me importa más Drosera que el origen de todas las especies del mundo", escribió en 1860. No es de extrañar. Drosera hacía todo lo que las plantas no debían hacer: comía carne y cazaba. Sus tentáculos largos y pegajosos atrapaban moscas en secreciones parecidas a pegamento y luego se enroscaban inexorablemente alrededor de la desafortunada presa hasta que quedaba envuelta como un macabro panecillo suizo.

Darwin estaba intrigado por los reflejos animales de la Venus atrapamoscas (Crédito: Getty Images)

¿Cómo podría ser esto? ¡"Verdura carnívora" era un oxímoron! Pero Drosera no estaba solo. Dionaea muscipula (usted la conoce como Venus atrapamoscas) cazaba aún más rápido, como describió con admiración Darwin, "cuyas hojas atrapan insectos como una trampa para ratas de acero". Sus reflejos parecían animales. Un amigo, un fisiólogo y botánico cuya experiencia abarcaba los reinos vegetal y animal, sugirió que examinaran estas extrañas plantas en busca de los mismos tipos de cambios eléctricos "nerviosos" que los fisiólogos habían identificado recientemente en los músculos animales animados.

Los encontraron. Los resultados publicados mostraron que cuando la trampa para moscas se cerraba de golpe, iba acompañada de una actividad tremendamente similar al potencial de acción que había definido la electricidad animal. Estas señales no eran exclusivas del reino animal.

Pero sus ideas también fueron rechazadas abrumadoramente por los fisiólogos vegetales. Se puede entender por qué: las plantas carnívoras se movían rápido y cazaban como animales, por lo que para ellas las señales nerviosas tenían cierto sentido. Pero otras plantas no se movían y no cazaban. Simplemente se sentaron allí y comieron la luz del sol. Para ellos no tenía sentido extrapolar los atributos únicos del carnívoro (un valor taxonómico atípico) al resto del reino vegetal.

Un par de décadas más tarde, un ingeniero y erudito indio llamado Jagadis Chandra Bose revisó la pregunta de Darwin. Sentía especial curiosidad por la Mimosa pudica, una pequeña planta perenne parecida a un helecho. No come carne, pero se mueve. Pliega sus pequeñas hojas de helecho cuando se asusta, un tic notable que le ha valido una serie de apodos a lo largo de los años, incluido el de "planta sensible" y el de "no me toques". Bose consideró que estos movimientos rápidos también deberían estar respaldados por una actividad nerviosa similar a la de un animal.

Efectivamente, un electrómetro reveló los potenciales de acción que estaba buscando, aumentando justo antes de que la pequeña planta plegara sus folíolos, tal como se habían encontrado antes de la respuesta de cierre rápido de la trampa para moscas de Venus. La curiosidad de Bose se enardeció: ¿qué otras plantas tenían señales eléctricas? En 1901, informó de fuertes señales eléctricas en una serie de plantas ordinarias que ni se movían ni comían, entre ellas el ruibarbo y el rábano picante. Durante las siguientes décadas, estos hallazgos se extendieron a las cebollas, los árboles y prácticamente a todos los miembros del reino vegetal que alguien se molestó en medir.

Las plantas son electricas.

Esto quedó en gran medida sin explicación hasta finales del siglo XX, cuando las herramientas de la neurociencia revelaron que las células vegetales utilizan cargas eléctricas para gestionar sus comunicaciones internas, tal como lo hacen las células animales. Todas las células vivas tienen poros en su revestimiento exterior que aseguran que diferentes iones permanezcan en diferentes lados de la membrana. A las células de mamíferos les gusta mantener los iones de potasio en el interior y los iones de sodio en el exterior. Como resultado de estos desequilibrios, el interior de la célula lleva una pequeña carga negativa. El sistema nervioso utiliza estas pequeñas baterías para enviar todos los mensajes sobre lo que siente y hace el cuerpo hacia y desde el cerebro.

Las células vegetales también tienen un voltaje interno y lo utilizan con el mismo efecto: comunicar información sobre su entorno. Una investigación realizada a finales de la década de 1990 demostró que las plantas respondían eléctricamente a diferentes estímulos, incluidos la luz, la temperatura, el tacto y las lesiones. Esto se alineó con los conocimientos de la comunicación de las plantas químicas, que sugirieron que las plantas pueden sentir el peligro, comunicarse con otras plantas y pedir ayuda a los animales. El maíz, por ejemplo, puede invocar avispas para que ataquen los tipos de orugas que atacan al maíz. Durante esas décadas, conceptos que antes sólo se habían asociado con la neurociencia se infiltraron cada vez más en la fisiología vegetal.

Hacia finales del siglo XIX, un científico indio encontró señales eléctricas en Mimosa pudica, también conocida como la "planta sensible" (Crédito: Alamy)

Tales hallazgos reavivaron una conversación de décadas sobre la inteligencia vegetal, percibida como una búsqueda inútil e irrelevante en algunos círculos de electrofisiología vegetal. ¿Son las plantas inteligentes? Si es así, ¿qué diría sobre nuestra definición de "inteligencia"? El debate continúa, pero no es la única forma de pensar sobre las señales eléctricas de las plantas.

Algunos botánicos no son reacios a la idea de que las plantas utilicen señales complicadas para comunicarse entre sí y con el mundo natural. Es solo que no son como los nuestros. En los animales, la comunicación eléctrica funciona así: a las células nerviosas les gusta mantener el potasio en el interior y el sodio en el exterior, y las diferencias eléctricas creadas por la separación de estos iones sustentan fundamentalmente la capacidad de la neurona para enviar un potencial de acción. Sin embargo, el sodio no desempeña ningún papel en los potenciales de acción de las plantas, porque el sodio es tóxico para las plantas. En sus cuerpos, las funciones del potasio y el sodio las desempeñan el potasio, el cloruro y el calcio. Las señales eléctricas que esto permite se ven diferentes en una inspección más cercana. Por un lado, son más fuertes. Por otro lado, tienen un repertorio un poco más variado. Además del potencial de acción estándar, las plantas también utilizan otras dos señales: el "potencial de variación" y el "potencial del sistema".

Estas señales coordinan diferentes sistemas. El potencial de acción actúa básicamente como en los animales: comunica rápidamente y a largas distancias sobre estímulos interesantes, como por ejemplo que alguien lo toque o un cambio de temperatura palpable. El potencial de variación es más variable (como sugiere el nombre); Se desencadena por cortes, quemaduras y otros tipos de lesiones, y el tamaño de la señal depende de la gravedad del daño. El potencial superficial es lento y local y probablemente esté relacionado con el estado de los nutrientes.

Pero las plantas no sólo utilizan estas señales para hablar consigo mismas sobre su estado interno: también pueden estar hablando entre sí. Algunos creen que pueden viajar a través de una red de filamentos de hongos que están omnipresentes en el suelo y parecen actuar como circuitos.

Esto ha planteado una nueva perspectiva. ¿Podríamos espiar las plantas y decodificar estas señales eléctricas nosotros mismos? De saber si las plantas están cómodamente colocadas: ¿están demasiado calientes o demasiado frías? ¿Necesitan más nutrientes del suelo? ¿O podrían darnos una advertencia temprana de que nuestras plantas están siendo atacadas por patógenos?

Esto plantea una perspectiva tentadora: es posible que estemos a punto de descubrir qué están "pensando" nuestras verduras.

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