Con su tallo que puede alcanzar de 3 metros de altura, el girasol (Helianthus annuus) ha atraído la atención de biólogos y también de físicos y matemáticos. Su semillas se disponen formando un ángulo de 137 grados con la anterior y esta peculiar formación reducen las sombras entre ellas. Es como si esta planta estuviera “diseñada” para aprovechar al máximo la luz del sol para producir nutrientes por medio de la fotosíntesis. La disposición de sus semillas, siguiendo la espiral de Fermat, ha inspirado el diseño de plantas solares más eficaces compuestas por centenares de espejos que no se hacen sombra unos a otros.
Pero no es la única peculiaridad de los girasoles. A los biólogos 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 capítulo floral se dispone siempre mirando al sol. Esa orientación variable según la posición del sol sólo se manifiesta cuando la planta todavía es joven. Sin embargo, cuando madura, ya no gira y se queda en una posición fija orientada siempre hacia el Este. Y este era otro misterio. ¿Por que cambian el patrón 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 actúa sobre las hormonas de crecimiento, fundamentalmente la auxina, para seguir el sol durante el día. “Es el primer ejemplo de un reloj circadiano en vegetales que modula el crecimiento en un entorno natural, y que además tiene repercusiones para la planta”, explica Stacey Harmer, autor principal de la investigación que se publica en Science. Hasta ahora se desconocía si el movimiento del girasol de este a oeste estaba originado por el ritmo circadiano o por el cambio de la presión en el interior de las células de la planta, que las hacía moverse, como ocurre en el geotropismo. Y este estudio aclara esta duda.
Con este movimiento, como ya hacía sospechar la disposición de las semillas, el girasol busca aumentar su eficiencia energética. 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 fotosintética.
El otro interrogante era por qué los girasoles dejan de moverse cuando maduran. Y también los científicos de la universidad de California parecen haber encontrado la respuesta. A medida que maduran y dejan de crecer, la eficiencia fotosintética deja de ser crucial. Sin embargo, se vuelve prioritario conseguir una buena polinización. 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 más polinizadores, que prefieren los girasoles frente a otras plantas más frías.
Para demostrarlo, los investigadores cultivaron girasoles en macetas y algunos de ellos los giraron hacia el oeste. Mediante una cámara de infrarrojos estimaron la temperatura de las flores y encontraron que los girasoles orientados al Este se calientan más rápidamente por la mañana. Y esto atrajo a cinco veces más insectos polinizadores. Y para asegurarse de que sus resultados eran válidos, calentaron las flores que habían colocado orientadas al oeste con un calentador portátil, lo que de nuevo atrajo más polinizadores. “A las abejas les gustan las flores cálidas”, explica Harmer.
Según explica Harmer, parece que hay dos mecanismos de crecimiento en el tallo del girasol. El primera establece un tipo básico del crecimiento de la planta, sobre la base de la luz disponible. El segundo, controlado por el reloj circadiano y la dirección de la luz, hace que el tallo crezca más 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 día y permanecen mirando hacia el este. Esto parece deberse a que, ante un menor crecimiento, el reloj circadiano asegura que la planta reaccione con más 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 día.
