5.2.3. La toma de decisiones

Decidir: conservar o arriesgar. Los animales cambian la estrategia de riesgo: son conservadores en época de abundancia y toman más riesgos durante la escasez (cuando no hay mucho para perder). Las plantas también lo hacen. /// Por ejemplo, los caracoles de estanque pueden alterar sus preferencias alimentarias en caso de hambruna. Un estudio determinó que la elección ocurre en las neuronas centrales mediante la hormona dopamina que toma decisiones de riesgo a medida que aumentan los niveles de inanición. Cuando se bloquearon las neuronas que contienen dopamina se logra un fenotipo de animal hambriento. Se encontró que los caracoles con aversión al riesgo apostaron por comer una sustancia comestible pero que no les apetece. /// Pero las plantas no tienen neuronas, ni dopamina y aun así, muestran capacidad de tomar decisiones. Por ejemplo, la planta de Arvejas (Pisum sativum) tiene “sensibilidad al riesgo” mediante una toma de decisiones adaptativa en base al cambio ambiental. En un estudio se cultivaron plantas con sus raíces divididas entre dos macetas. Cuando los nutrientes eran constantes producían más raíces en la maceta con mayores niveles. Luego se cambió la estrategia con igual concentración, pero una maceta con nivel constante y la otra con nivel variable. Con niveles de nutrientes bajos (menos a 0,01 gramo/litro) prefirieron la maceta variable (mostrando propensión al riesgo) pero con niveles altos (0,15 gr/lt) elegían la maceta constante (aversión al riesgo). Es la mejor estrategia, porque con niveles inferiores al de subsistencia, la opción variable al menos ofrece la oportunidad de “apostar” a una racha de buena suerte. Es una respuesta adaptativa ante el riesgo y para explotar oportunidades de manera eficiente. Esto hace suponer que usan la detección y evaluación de las diferentes condiciones en las macetas, lo que requiere información y memoria. Las raíces, puestas ante una situación cambiante, toman una decisión. Los botánicos tradicionales dicen que el verbo “decidir” y “memoria”, son inapropiados en este contexto, ya que decidir implica el libre albedrío (aunque también está en discusión para los humanos). La opinión opuesta dice que los óptimos biológicos pueden ser logrados por mecanismos psicológicos o fisiológicos, como en las plantas.

Decidir: latencia o germinación. La biología celular recurre a la naturaleza aleatoria de los procesos bioquímicos (estocasticidad). Por ejemplo, cuando se decide germinar, las semillas lo hacen en diferentes momentos para protegerse contra los desafíos ambientales. /// En Arabidopsis, los estudios encontraron dos grupos de células que toman la decisión entre permanecer en latencia o germinar. La decisión se basa en el antagonismo de las fitohormonas giberelina (GA) y ácido abscísico (ABA). Algo similar ocurre en el cerebro animal ante alternativas como permanecer o huir. /// Un estudio con Arabidopsis creó un atlas digital de las 3.000 a 4.000 células en los embriones (semillas). Luego se mapeó la localización de las fitohormonas y se encontró una acumulación en la punta de la raíz embrionaria (25 a 40 células). Un grupo de células producía GA lo que promueve la germinación, y el otro grupo sintetizaba ABA que fuerza la latencia. Las condiciones del ambiente externo determinan cuál hormona predomina. Las fluctuaciones de temperatura permiten a la semilla percibir qué tan profundas están

en el suelo. A más profundidad menor es la excursión térmica. Los cambios de temperatura permiten determinar el momento hacia la germinación. Pero hay otros indicadores ambientales (temperatura, humedad, nutrientes, luz) que incorporan en la decisión entre latencia y germinación. /// Otro estudio comparó dos variedades lejanas de Arabidopsis que requieren cuatro y nueve semanas de frío para activar los genes. Las plantas de nueve semanas son una variante para los inviernos largos de las zonas frías. Se encontraron variaciones en la forma de las proteínas, lo que afecta la actividad de los genes y se interpreta como una memoria epigenética. Cuando las plantas se expusieron a temperaturas más altas, las semillas brotaron más temprano. La planta madre reguló la producción de taninos, lo que ajusta la dureza de la envoltura de las semilla y las vuelve más fácil o difícil de atravesar. Así la planta madre determina la dificultad de germinación y el momento de hacerlo.

Decidir: abortar las semillas. El arbusto Agracejo (Berberis vulgaris) tiene que defenderse de una especie de mosca de la fruta (Rhagoletis meigenii), porque inyecta sus huevos en las bayas que tienen 1 o 2 semillas. Si la larva sobrevive, puede alimentarse de las 2 semillas del fruto. Pero, la planta posee la capacidad de abortar la primera semilla con lo que el parásito morirá, salvando así a la segunda semilla. /// Un estudio revisó 2.000 bayas en Alemania y el 75 % de las que tenían 2 semillas abortaron la semilla infestada. Pero solo el 5 % de las bayas con una semilla lo hacían. Mientras tanto, el pariente Mahonia (Mahonia aquifolium) de América, no tiene este mecanismo y la infección por la mosca tiene una densidad diez veces superior. Para algunos botánicos el agracejo muestra una memoria estructural (la segunda semilla), un razonamiento simple (integración de condiciones internas y externas), una conducta condicional (la acción de abortar), y la anticipación de riesgos futuros (la depredación de semillas). Para otros se trata de una adaptación y programación evolutiva.

Decidir: optimismo o pesimismo. Las estrategias ante un estrés climático son crecer (y ¿cómo?) o invernar. /// Un estudio con bacterias E. coli las privó de nutrientes (carbono, nitrógeno y fósforo) y se observó qué estrategia seguían en la producción de materiales. La alternativa de crecer puede ser producir ribosomas (la maquinaria para producir proteínas) o proteínas (los ladrillos para construir células y reproducirse). Los estudios encontraron que cambian de estrategia dependiendo de qué elemento es escaso. Con poco carbono y nitrógeno produjeron más ribosomas y cuando el fósforo estaba limitado produjeron más proteínas. La razón está en qué nutriente se requiere en cada caso: el fósforo es una limitante para producir el ARN que construye los ribosomas y el carbono y nitrógeno son limitantes para fabricar proteínas. La producción de ribosomas o proteínas son estrategias “optimistas”, ya que adelantan trabajo para cuando vuelve la abundancia de los otros nutrientes. Una estrategia “conservadora” sería producir solo lo necesario. Otra posibilidad es el pesimismo representado por invernar. Se podrían imaginar comunidades de bacterias optimistas y otras pesimistas. En E. coli el optimismo le permite combinar estrategias a corto y largo plazo en la rizósfera.