Con su tallo que puede alcanzar de 3 metros de altura, el girasol (Helianthus annuus) ha atraido la atencion de biologos y tambien de fisicos y matematicos. Sus semillas se disponen formando un angulo de 137 grados con la anterior y esta peculiar formacion reducen las sombras entre ellas. Es como si esta planta estuviera diseñada para aprovechar al maximo la luz del sol para producir nutrientes por medio de la fotosintesis. La disposicion de sus semillas, siguiendo la espiral de Fermat, ha inspirado el diseño de plantas solares mas eficaces compuestas por centenares de espejos que no se hacen sombra unos a otros.
Pero no es la unica peculiaridad de los girasoles. A los biologos les ha intrigado siempre su capacidad para seguir el movimiento del sol, al que hace referencia su nombre (girasol). Gracias a ese movimiento denominado heliotropismo, el capitulo floral se dispone siempre mirando al sol. Esa orientacion variable segun la posicion del sol solo se manifiesta cuando la planta todavia es joven. Sin embargo, cuando madura, ya no gira y se queda en una posicion fija orientada siempre hacia el Este. Y este era otro misterio. Por que cambian el patron de movimiento y, sobre todo, tiene alguna ventaja adaptativa?
En la Universidad de California acaban de desvelar algunos de estos interrogantes al descubrir que estas plantas se sirven de su reloj circadiano interno, que actua sobre las hormonas de crecimiento, fundamentalmente la auxina, para seguir el sol durante el dia. Es el primer ejemplo de un reloj circadiano en vegetales que modula el crecimiento en un entorno natural, y que ademas tiene repercusiones para la planta, explica Stacey Harmer, autor principal de la investigacion que se publica en Science. Hasta ahora se desconocia si el movimiento del girasol de este a oeste estaba originado por el ritmo circadiano o por el cambio de la presion en el interior de las celulas de la planta, que las hacia moverse, como ocurre en el geotropismo. Y este estudio aclara esta duda.
Con este movimiento, como ya hacia sospechar la disposicion de las semillas, el girasol busca aumentar su eficiencia energetica. Algo que los investigadores comprobaron con algo tan simple como atar al girasol para impedir su movimiento. Y vieron que efectivamente, cuando no puede moverse durante su juventud siguiendo al sol pierde eficiencia fotosintetica.
El otro interrogante era por que los girasoles dejan de moverse cuando maduran. Y tambien los cientificos de la universidad de California parecen haber encontrado la respuesta. A medida que maduran y dejan de crecer, la eficiencia fotosintetica deja de ser crucial. Sin embargo, se vuelve prioritario conseguir una buena polinizacion. Y al dejar de seguir al sol y orientarse siempre hacia el este, se calientan antes por la mañana, lo que una ventaja porque atraen mas polinizadores, que prefieren los girasoles frente a otras plantas mas frias.
Para demostrarlo, los investigadores cultivaron girasoles en macetas y algunos de ellos los giraron hacia el oeste. Mediante una camara de infrarrojos estimaron la temperatura de las flores y encontraron que los girasoles orientados al Este se calientan mas rapidamente por la mañana. Y esto atrajo a cinco veces mas insectos polinizadores. Y para asegurarse de que sus resultados eran validos, calentaron las flores que habian colocado orientadas al oeste con un calentador portatil, lo que de nuevo atrajo mas polinizadores. A las abejas les gustan las flores calidas, explica Harmer.
Segun explica Harmer, parece que hay dos mecanismos de crecimiento en el tallo del girasol. El primera establece un tipo basico del crecimiento de la planta, sobre la base de la luz disponible. El segundo, controlado por el reloj circadiano y la direccion de la luz, hace que el tallo crezca mas en un lado que en otro, permitiendo el giro de la planta.
A medida que el girasol madura y la flor se abre, el crecimiento global se ralentiza y las plantas dejan de moverse durante el dia y permanecen mirando hacia el este. Esto parece deberse a que, ante un menor crecimiento, el reloj circadiano asegura que la planta reaccione con mas fuerza a la luz de la mañana que de la tarde o la noche, por lo que poco a poco deja de moverse hacia el oeste durante el dia.