Prólogo - Hoja de Ruta

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Una década atrás trabajaba en un proyecto cuyo objetivo era encontrar evidencias donde las aves mostraran rasgos de transferencia cultural del conocimiento. Es decir, donde aprendieran por experiencia u observación y enseñaran en forma consciente o no. Esta “cultura de las aves” (libro “Aves, vida y conducta”) se hacía evidente en el esfuerzo de enseñanza de padres a hijos, o entre miembros de una comunidad. Los resultados de aquella experiencia los puedo resumir de la siguiente forma: “ciertos miembros de ciertas especies de aves mostraron rasgos de cultura”. Al decir “ciertos miembros” asumo que en una población algunos individuos son más inteligentes que otros. Sin importar la definición de inteligencia, habrá individuos que superan al promedio, sea en la forma o la velocidad de solucionar problemas. Al decir “ciertas especies” asumo que hay especies más inteligentes que otras. Pienso en un diagrama donde se representa a las especies en función de la inteligencia. Es probable que se obtenga una distribución en forma de campana de Gauss, con algunas especies extendiéndose hacia el extremo de mayor inteligencia. Los loros y cuervos se ubican en aquel lugar. En tanto, dentro de cada especie tendremos un diagrama similar que identifica a los individuos y su inteligencia. Para la “cultura de las aves” encontrar un puñado de ejemplos era suficiente ya que el objetivo era comprobar que las aves pueden tener cultura, no que todas la tienen. En las especies de vida rápida o solitarias, el aprendizaje es más improbable. La vida lenta o comunitaria ofrece más oportunidades para la transmisión cultural. En aquel proyecto las herramientas de trabajo fueron las usadas por el naturalista de campo (fotografía y vídeo) y el análisis de escritorio.

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El presente trabajo también tiene un título que hay que justificar mediante una búsqueda acumulativa de evidencias. La “Conducta de las Plantas” incluye una doble provocación al asumir que las plantas tendrían conducta y en el uso del concepto de “etología botánica”. La palabra etología se aplica para el estudio de la conducta de los animales, pero debería extenderse al estudio de las plantas. Es imposible obtener definiciones finales para términos como comportamiento, conducta, inteligencia, cultura. Evito caer en

la tentación de elegir definiciones a medida de lo que se quiere probar. Por eso adopto un camino de aproximación débil. Parece que el término comportamiento se refiere a cambios (fisiológicos y morfológicos) realizados en respuesta a los estímulos (ambientales, físicos y químicos.). No importaría que sean conscientes o voluntarios. En cambio, la conducta parece que apunta a una respuesta permanente, consciente y voluntaria. La cultura es un paso superior donde hay un aprendizaje (experiencia propia) que se propaga (transmisión cultural) mediante la enseñanza (voluntaria o involuntaria). Si estos conceptos simples son compartidos puedo decir que las plantas tienen comportamiento y no tienen cultura. Quedará por ver si tienen conducta, dependiendo de cómo se interpreta la consciencia y voluntad. ¿Qué tienen para decir las plantas? Las plantas nos hablan a través de sus “acciones” y las reconoceremos a lo largo del libro.

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Creo que conviene evitar definiciones rigurosas para conceptos borrosos (conducta, inteligencia). Las zonas grises pueden ser beneficiosas y serán iluminadas por los estudios científicos que actúan como spots que se integran (se suman) con otros a largo plazo. El concepto de cultura se expande a ciertas aves, mientras el concepto de aprendizaje se corre, paso a paso, hacia la base del árbol de la vida (sugiero leer el ítem 5.2.1). Junto con las definiciones rigurosas conviene eludir las generalizaciones. Lo encontrado en una especie no puede ser generalizado al resto de las plantas. Pero una vez encontrado algo en una especie es posible que lo mismo sea compartido por especies relacionadas dentro del árbol filogenético. La ausencia también entrega información sobre cómo surgió o se perdió esa capacidad. Este libro se apoya en estos procesos de detección (de una funcionalidad), separación (quienes lo comparten) y acumulación. Es un camino desde abajo hacia arriba (bottom-up). Mi sugerencia es partir desde una posición de negación: las plantas no tienen comportamiento, ni conducta, ni inteligencia. Luego, paso a paso, acumular dudas sobre esta afirmación (que es tan temeraria como la opuesta) y ver hasta donde se desliza la frontera de nuestra credibilidad. Como siempre, el resultado es una decisión personal; los mismos argumentos pueden o no convencernos de algo. Cada uno decide, no se trata de la ley de gravitación de Newton, donde no hay libre albedrio.

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La “conducta de las plantas” es un metaestudio (estudio de estudios), que trabaja “por acumulación” en cantidad de evidencias (por fuerza bruta), desde abajo hacia arriba (desde lo particular a la integración posterior). Para este libro se leyeron miles de artículos científicos solo de la década 2010-2019. De ellos, más de 1.000 están resumidos en su contenido principal y se identifican en el texto mediante el símbolo ///. Cuando se encuentra este símbolo lo que sigue es el resumen de un trabajo científico determinado. La escueta información presentada prioriza los datos de las especies bajo estudio (los protagonistas), la forma de investigación (las herramientas usadas) y las conclusiones obtenidas. La identificación de la planta estudiada (género y especie) encapsula las conclusiones, las limitan a esa especie, pero también las afirman. Fijan una piedra sólida donde apoyarse. No tiene valor decir “las plantas tal cosa”; sino “esta especie tal cosa”, la generalización no funciona. Por ejemplo, decir “las plantas hacen fotosíntesis” es mentira, porque hay plantas que perdieron esta capacidad. Una especie que pierde una característica que identifica a las

plantas, sigue siendo una planta porque está dentro del árbol filogenético.

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La superstar entre las plantas de investigación científica es Arabidopsis thaliana. Se la considera “la planta modelo”, tal como el insecto modelo es la Mosca de la Fruta (Drosophila melanogaster); la bacteria modelo es Escherichia coli; y el nematodo modelo es Caenorhabditis elegans. Pero, estos modelos no son representativos de las plantas, insectos, bacterias o nematodos. Los organismos modelo llevan décadas en laboratorios y se sabe poco sobre su vida en los ambientes silvestres. Del mismo modo, que las fashion model humanas no representan al Homo sapiens promedio. Muchos sujetos de laboratorio nunca vivieron en la naturaleza y difieren de sus parientes silvestres por poseer rasgos que facilitaron su domesticación y adaptación al entorno de laboratorio. Con el tiempo este proceso acentuó las diferencias genéticas y epigenéticas. Si embargo, hay muy buenas razones para adoptar a Arabidopsis como planta modelo, algo que se inició en 1962. Tiene un pequeño tamaño (10-30 cm de altura) por lo que es de fácil manejo en laboratorio. Toma un corto período entre generaciones (5-6 semanas). En laboratorio no tiene estacionalidad y llega a 6 generaciones al año. Se autopolinizan y producen mucha semillas (1.000 por planta). El genoma está condensado (130 megabases) y tiene un reducido número (5) de cromosomas. Pero hay cosas que no tiene. Al ser de crecimiento rápido elude las presiones del largo plazo, por lo que favorece la vida rápida por sobre las defensas. Esto limita los rasgos a ser estudiados. Como se autofertiliza, sus flores son de poco interés para los polinizadores. Arabidopsis tiene un sistema de raíces simple propio de un estilo de vida ruderal (en hábitats alterados por los humanos como los bordes de caminos). No forma sociedades con los hongos (micorrizas) o bacterias (rizobacterias), lo cual hubiera sido de importancia agrícola. En suma, Arabidopsis permitió a la ciencia un avance sustancial en el conocimiento de la biología y etología de las plantas. Fue y será de mención permanente.

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En este libro, antes de encarar el estudio de la conducta de las plantas, actualizamos el cómo funcionan (Sección 1) y el cómo cambian (Sección 2). Ambos aspectos tienen un enfoque evolutivo, donde cada característica se observa inmersa en el tiempo profundo desde el inicio de la vida. A poco de empezar la vida (3.800 Ma, millones de años atrás) aparecieron los organismos que producían fotosíntesis (ítem 1.1). La fotosíntesis oxigenó los océanos y junto con la tectónica de placas cambió la corteza del planeta para siempre (2.500 Ma, ítem 1.2). La primera célula vegetal (1.500 Ma, ítem 1.3) apareció cuando una célula eucariota con mitocondrias adquirió la capacidad de fotosintetizar (cloroplastos). Las algas verdes fueron las plantas más evolucionadas hasta hace 500 Ma cuando comenzaron a ocupar los terrenos húmedos fuera del agua (ítem 1.5). Entonces evolucionaron las plantas que aún no tenían la posibilidad de transportar agua en su interior. Hace 400 Ma se observan las plantas vasculares con conductos que transportan agua y producen semillas, con lo cual pueden despegar en altura (ítem 1.6). Son las gimnospermas. Desde hace 150 Ma se expanden las plantas con flor (ítem 1.7), las angiospermas. Hace 30 Ma evolucionó una nueva versión de fotosíntesis que resultó más eficiente, lo que dio origen a los pastos y praderas (ítem 1.8). Una historia evolutiva de 3.500 Ma hace pensar en una evolución lenta, pero es lo contrario (Sección 2).

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La clasificación de las plantas en especies es una tarea borrosa y quizás innecesaria (ítem 2.1). Para seguir la velocidad de cambios en las especies en una escala de tiempo humana son imprescindibles las herramientas de la genética y epigenética (ítem 2.2). Las plantas están empezando a develar una sexualidad muy activa y es el primer aspecto reconocible de conducta (ítem 2.3). Es la selección sexual en las plantas que se manifiesta en una lucha entre sexos y dentro del mismo sexo. Hay evidencias de evolución y adaptación rápida en el laboratorio o la vida silvestre, en las plantas exóticas (ítem 2.4), en la reacción a la presencia humana o al cambio climático (ítem 2.5).

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Las plantas son expertas en bioquímica. Decenas de miles de compuestos diferentes entran en juego durante la vida de una planta (ítem 3.1). Los compuestos químicos son usados durante la cooperación (ítem 3.2) y el antagonismo (ítem 3.3). Los compuestos más variados son los metabolitos secundarios (producto de la desintegración de los metabolitos primarios). Se combinan con otras herramientas para entregar un menú de estrategias usadas en la relación con el resto de los seres vivos. En las hojas, flores y raíces se encuentran los escenarios del drama donde intervienen las plantas; los polinizadores (mariposas y polillas); los herbívoros (orugas); los parásitos de los herbívoros (avispas), los hiperparásitos de las avispas parásitas, los parásitos de las plantas (áfidos) y los microbios que trabajan en todos los escenarios (bacterias, hongos, virus, nematodos) (ítem 3.4.4). En ese entorno las plantas agudizan las herramientas de las hojas, flores y frutos (ítem 3.5) para interactuar con los polinizadores (ítem 3.6) y con los dispersores de semillas (ítem 3.7). Todo un abanico de conductas que incluyen a las hormigas (ítem 3.8).

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El mundo de la superficie (Sección 3) se replica bajo tierra (Sección 4). El suelo es una reserva natural muy poco conocida y con pobre preservación (ítem 4.1). Allí se desarrolla un ecosistema oculto y complejo (ítem 4.2), donde las raíces son el centro de una economía de cooperación y traición. Los socios y enemigos son las bacterias (ítem 4.3) y los hongos (ítem 4.4). Hay una cierta división del trabajo. Las bacterias aportan el nitrógeno obtenido de la atmósfera, los hongos los micronutrientes obtenidos por digestión externa y las raíces los azúcares y aminoácidos producidos por fotosíntesis. Es un ambiente de comercio regido por la desconfianza, los egoísmos y manipulaciones. Está lejos de ser un ecosistema bucólico.

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A su propia velocidad, las plantas detectan, reaccionan y se mueven (ítem 5.1). Responden a la luz gracias a compuestos sensibles a varias longitudes de onda de la luz. Sienten el tacto y el sonido. Se mueven bajo influjo de la gravedad, la temperatura y humedad, la salinidad y concentración de metales. El movimiento es evidente en las plantas cazadoras (ítem 5.1.4). Pero además se sabe que aprenden y memorizan; reconocen el parentesco de los vecinos y toman decisiones (ítem 5.2).

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La acumulación de argumentos habilita a pensar que algunas plantas puedan tener conducta e inteligencia. Ambos conceptos requieren una extensión desde los términos usados en la vida animal. Es posible preguntarnos si las plantas muestran solo habitua-

ción o se trata de aprendizaje. Tendrán solo sensibilización o podemos llamarlo memoria. Responden solo por tropismo o muestran alguna intención. Son solo respuestas adaptativas o podrían considerarse decisiones. Se trata de solo una programación evolutiva o quizás de inteligencia vegetal. Las plantas y animales se enfrentan a retos similares: encontrar recursos y compañeros, evitar depredadores, resistir patógenos y soportar el estrés climático. Cada uno lo resuelve a su manera. Quizás, la inteligencia sea una propiedad de la vida para sobrevivir. En términos darwinianos es la capacidad de adaptación, pero la adaptación darwiniana requiere mucho tiempo (generaciones). En cambio, la inteligencia actúa en el transcurso de la vida de un individuo. La respuesta a la pregunta inicial sobre si tienen conducta las plantas es trascendente porque determina la actitud humana frente a ellas. En cierta oportunidad (libro “Un único Planeta”) argumenté a favor de asegurar el derecho a la evolución natural para todos los organismos vivos. La evolución natural es quizás la única ley biológica universal. Si se asegurara este derecho tendría un costo enorme de adaptación para las culturas humanas y quizás sería imposible de cumplir. Pienso en como asegurar el derecho a la evolución natural (sin intervención humana) del virus de la gripe, de las plagas agrícolas, de las flores en los prados. Por eso es por lo que cualquier ética frente al resto de los seres vivos tendrá objeciones. Por ejemplo, cómo puede un vegano, cargado de buenas intenciones frente a los animales, garantizar una ética hacia las plantas agrícolas.