Una nueva investigación del MIT sugiere que las semillas de arroz pueden "escuchar" el sonido de la lluvia y regular su proceso de germinación en consecuencia. Este trabajo, denominado "la primera demostración directa de que las semillas y las plántulas de plantas pueden sentir sonidos en la naturaleza", proporciona nuevas pistas sobre cómo las plantas utilizan las señales sonoras para adaptarse a su entorno.
Mucho antes de este estudio, la comunidad científica había notado repetidamente los efectos del sonido en las plantas. Algunos estudios han encontrado que tocar música clásica en Shanghai Qing puede promover el crecimiento, mientras que la música rock puede inhibir su crecimiento, lo que indica que diferentes fuentes de sonido pueden tener efectos diferenciales en las plantas. Otros experimentos también muestran que el sonido puede afectar ampliamente el comportamiento de las plantas: algunas flores utilizan el tono específico de las alas de un insecto para decidir si liberan polen; La Arabidopsis y el tabaco aumentarán el contenido de sustancias tóxicas como la nicotina en sus cuerpos para mejorar sus capacidades de defensa después de "escuchar" el sonido de las plantas vecinas masticadas por las orugas. También se ha informado que los tonos emitidos por el sintetizador promueven la germinación de semillas y el crecimiento de plántulas de frijol mungo, pepinos y arroz.
A diferencia del uso anterior de altavoces para reproducir sonidos electrónicos, esta vez el equipo del MIT eligió una fuente de sonido más cercana a una situación natural: la lluvia. Primero midieron el sonido producido cuando las gotas de lluvia caen al agua en un entorno de aguas poco profundas similar a un campo de arroz. Los resultados muestran que la intensidad de esta onda sonora es equivalente a la de alguien gritando fuerte en el oído, pero el rango de frecuencia cae principalmente en las bandas de frecuencia alta y baja que son difíciles de escuchar para el oído humano. Luego, los investigadores vertieron lluvia simulada en charcos poco profundos de semillas de arroz y compararon sus tasas de germinación con las de semillas en un ambiente de agua tranquila. El experimento encontró que una ligera "llovizna" tenía poco efecto sobre la germinación, mientras que una lluvia más fuerte aumentaba significativamente la tasa de germinación. En las condiciones de tormenta simuladas más fuertes, la tasa de germinación aumentó en más del 30%.
El equipo de investigación también encontró pistas clave en un trabajo anterior. Un estudio de 2002 informó que los mutantes de Arabidopsis incapaces de sintetizar almidón respondieron de manera significativamente diferente a las plantas normales cuando se expusieron a vibraciones. Las ondas sonoras son esencialmente energía vibratoria que viaja a través de gases, líquidos o sólidos, haciendo vibrar estructuras como el tímpano humano, lo que percibimos como sonido. El equipo del MIT planteó la siguiente hipótesis: Es posible que las plantas necesiten tener la capacidad de sintetizar almidón para poder "escuchar" las ondas sonoras.
Siguiendo esta idea, los investigadores se centraron en un tipo de estructura llamada "estatolito" en las células vegetales. El término estatolito se deriva de la palabra griega que significa "piedra erguida" y es un dispositivo clave utilizado por las plantas para detectar la dirección de la gravedad. Las células que pueden sentir la gravedad están llenas de pequeños cuerpos llenos de almidón de alta densidad. Se hunden dentro de las células e "informan" a la planta en qué dirección está "hacia abajo" a través del contacto con las estructuras circundantes y la posición de descanso final. Los investigadores modelaron cómo los sonidos de lluvia grabados actuaban sobre las piedras de equilibrio en las semillas de arroz y descubrieron que los sonidos eran suficientes para sacudir una capa de piedras de equilibrio que se habían hundido en el fondo de las células como cuentas en un tambor. Las piedras de equilibrio apenas se vieron afectadas por el sonido de la lluvia ligera; a medida que la lluvia se intensificaba, eran continuamente arrojados y acelerados, un comportamiento consistente con la estimulación observada de la germinación.
El modelo también muestra que el estado apilado de esta capa de piedras en equilibrio en el fondo de la celda se comporta casi como un líquido bajo la influencia de ondas sonoras, similar a una piscina de bolas llena de bolas de plástico en un parque infantil. En este caso, la energía sonora agita continuamente esta capa de "líquido", ayudando a difundir las señales químicas de manera más eficiente a otras partes de la planta. La razón por la que la Arabidopsis thaliana deficiente en almidón mencionada anteriormente tiene dificultades para responder normalmente a las vibraciones es probablemente porque no pueden producir el almidón necesario para los estatolitos, lo que impide que este sistema sensorial funcione. Esto muestra que es probable que las piedras del equilibrio sean un mecanismo importante para que las plantas "escuchen" las vibraciones externas.
A medida que se siguen acumulando pruebas, la comunidad científica generalmente acepta el hecho de que las plantas pueden sentir y responder al sonido. Pero todavía se debate si esto significa que las plantas realmente están "escuchando", es decir, si se requiere algún tipo de conciencia o mente para percibir la señal. Las plantas, a diferencia de los humanos y la mayoría de los animales, no tienen sistemas nerviosos ni cerebros centralizados similares. En los últimos años ha habido un intenso debate sobre si las plantas poseen algún tipo de "inteligencia". Algunos investigadores creen que las plantas exhiben un comportamiento inteligente hasta cierto punto, mientras que otros tienen una actitud negativa al respecto.
Una evidencia que respalda la idea de la "inteligencia vegetal" proviene de un estudio de 2017: las raíces de los guisantes parecen ser capaces de "encontrar" agua en un simple laberinto, siguiendo el sonido del agua que fluye. Otro estudio de 2016 afirmó que las plántulas de guisantes pueden aprender a asociar la dirección del viento de un ventilador con la dirección de la luz, "prediciendo así" dónde está la fuente de luz. En las plantas también se han observado señales eléctricas similares a las de los animales, aunque estas señales no se propagan a través de estructuras especializadas que corresponden exactamente al sistema nervioso. En muchos casos, los científicos aún no conocen la función exacta de estas señales eléctricas, probablemente porque la forma en que responden las plantas no siempre es intuitiva.
Ejemplos claros incluyen la Venus atrapamoscas, que usa señales eléctricas para hacer que sus hojas se cierren rápidamente y luego "aplasta" a su presa, y la mimosa, que usa señales eléctricas para cerrar rápidamente sus hojas cuando se toca. Estos fenómenos dejan espacio a la imaginación para una forma de inteligencia más “descentralizada”, en la que el procesamiento de la información y la respuesta puedan distribuirse por todo el sistema vegetal en lugar de concentrarse en una única estructura similar al cerebro. Sin embargo, sigue siendo arbitrario equiparar directamente esta respuesta distribuida con "oír" o "conciencia" en el sentido humano.
Más allá de la cuestión de la audición, la conciencia misma también plantea desafíos filosóficos a la investigación. Hay muchas opiniones diferentes sobre la definición de conciencia. La bióloga Lynne Margulies y su colaborador Dorian Sagan han propuesto que, en su nivel más básico, la conciencia puede entenderse como una conciencia del mundo exterior. Si se utiliza esto como criterio, entonces todas las especies que han de sobrevivir y responder a su entorno presumiblemente deben poseer alguna forma de conciencia, aunque su complejidad y expresiones específicas varían ampliamente.
Quizás el mundo "percibido" por las plántulas de arroz esté tan alejado de la experiencia humana que nos resulte difícil comprender verdaderamente cómo "experimentan" las ondas sonoras. Pero a juzgar por este estudio del MIT y la evidencia existente, probablemente no sea una metáfora infundada decir que "escuchan" el sonido de la lluvia en cierto sentido.