Crítica al concepto de "neurobiología vegetal"
En 2007, la revista TREND in Plants
Science publicó un texto titulado Plant neurobiology: no
brain, no gain?. El artículo
representa una declaración formal que resulta valiosa no sólo por
su contenido, sino también por quiénes la formulan. Se trata de una
contundente crítica al concepto de "neurobiología vegetal"
firmada por nada menos que 36 expertos en fisiología vegetal de todo
el mundo, demostrando en él la falta de fundamento en la pretendida analogía entre determinadas estructuras
fisiológicas de los organismos vegetales y el sistema nervioso de
los animales.
Comparto aquí la declaración traducida como una refutación más a la "sintiencia" que desde ciertos sectores (generalmente especistas) pretende atribuirse a las plantas. Este planteamiento en realidad no sirve en ningún caso para invalidar el veganismo o los Derechos Animales, pero considero pertinente responderlo para desmarcar una postura irracional de aquella que no lo es.
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Los últimos tres años
han sido testigos del nacimiento y la propagación de una idea
provocativa en la ciencia botánica. Se ha sugerido que las plantas
superiores tienen nervios, sinapsis, el equivalente a un cerebro
localizado en las raíces, e inteligencia. La idea ha atraído a un
número de adeptos al tema, se han celebrado reuniones en diferentes
países para abordar el asunto, y se ha llegado incluso a fundar una
sociedad internacional dedicada a la "neurobiología vegetal".
Nos preocupan las bases sobre las que parte este concepto. Sostenemos
que la neurobiología vegetal no ayuda en nada a la comprensión de la
fisiología de las plantas, la biología de las células de los
vegetales o la comunicación celular.
Comenzamos afirmando simplemente que no existe evidencia alguna de que las plantas posean estructuras tales como neuronas, sinapsis o cerebro. El hecho de que el término "neurona" derive de una palabra griega que describe una "fibra vegetal" no es un argumento de peso para reclamar su uso en la biología vegetal. Vamos a considerar los erróneos argumentos presentados para apoyar la idea de "neuronas" en las plantas. Según esta lógica, las células que contribuyen al transporte de auxina son equivalentes a las cadenas de neuronas, y se argumenta que el transporte de la auxina se produce a través de un mecanismo basado en un concertado transporte vesicular "células semejantes a neurotransmisores–transporte celular". Este razonamiento presenta dos dificultades inmediatas. (I) Los neurotransmisores no son transportados de célula a célula a través de largas distancias. (II) La evidencia de que la auxina es retenida dentro de las vesículas exocíticas es débil. Esta noción es difícil de conciliar con la conocida distribución y función de los transportadores de auxina de las familias PIN y AUX, localizados en diferentes dominios polares de la membrana plasmática y el ciclo desde y hacia los compartimentos endosomáticos a la membrana plasmática bajo el control de la auxina. Junto con la subfamilia ABC de proteínas transportadoras de auxina de la P-glicoproteína, que parece funcionar de forma coordinada con las proteínas PIN portadoras del flujo de salida, estas actividades de transporte son suficientes para dar cuenta de las tasas conocidas de transporte polar de auxinas, no encajando con la idea del tráfico de auxinas por vesículas, ni siquiera en distancias subcelulares.
Otro escollo fundamental en relación con el concepto de neurobiología vegetal es la común ocurrencia de plasmodesmos en las plantas. Su presencia representa un problema para la comunicación celular desde un punto de vista electrofisiológico: el extenso acoplamiento eléctrico excluiría la necesidad de transporte de célula a célula de un compuesto de "semejantes a neurotransmisores". Tal y como señala Eric Brenner "estas conexiones citoplasmáticas tienen un papel muy pobre en el acoplamiento eléctrico entre las células vegetales polarizadas adyacentes". De hecho, un buen número de plasmodesmos tienen lugar entre las células que contribuyen al transporte polar de auxinas, pero su existencia se ha descuidado en el campo de la investigación de las hormonas vegetales. Dada la existencia de plasmodesmos, no hay a priori razón por la que las hormonas vegetales no deban ser transportadas por vía simplástica a través del citosol. De hecho, la presencia de afluencia y de eflujo de transportadores de auxina en la membrana plasmática sugiere que la auxina está presente en el citosol. Por lo tanto, o la auxina está efectivamente excluida de los plasmodemos, o no penetra en el citosol hasta llegar a las células de la zona de extensión donde se recoge y se libera para ejercer sus efectos. Claramente, aún hay muchas incógnitas en torno al transporte de auxina, y el papel (si es que lo hay) de los plasmodesmos en este proceso sigue siendo tan enigmático como lo era hace 15 años. Se podría argumentar que la auxina se recoge en vesículas vía endocitosis y que se mueve por la circulación vesicular hasta la membrana plasmática opuesta donde se libera por exocitosis, y que este proceso se repite continuamente a lo largo del eje de transporte. Sin embargo, este modelo no debe confundirse con lo que ocurre en los nervios y en las sinapsis.
Así que, ¿estamos mejor informados científicamente acerca de estas incógnitas, o mejor encaminados hacia su resolución, con el concepto de neurobiología vegetal? Las células vegetales comparten características en común con todas las células biológicas, incluyendo las neuronas. Por citar sólo algunas: las células vegetales muestran potenciales de acción, sus membranas albergan los canales iónicos dependientes de voltaje, y hay pruebas de sustancias semejantes a las neurotransmisoras. Igualmente, en un sentido más amplio, la transducción de señales y transmisión a distancia es una propiedad tanto de las plantas como de los animales. Aunque a nivel molecular son aplicados los mismos principios generales y pueden extraerse algunos paralelismos importantes entre los dos principales grupos de organismos, esto no implica a priori la existencia de estructuras comparables a la propagación de la señal a nivel celular, de tejidos y de órganos. Un atento análisis de nuestro conocimiento actual sobre la fisiología y la biología y la comunicación celular de plantas y animales no proporciona ninguna evidencia de tales estructuras.
El desarrollo de nuevos conceptos y campos de investigación se da a partir de la síntesis del pensamiento creativo y el cauto análisis científico. El verdadero éxito se mide por la capacidad de fomentar nuevos enfoques experimentales basados en sólidos estudios previos. ¿Qué beneficios científicos aportará a largo plazo la agregación del concepto de "neurobiología vegetal" dentro de la comunidad de investigación botánica? Sugerimos que estos serán muy limitados mientras la neurobiología vegetal siga estando basada en analogías superficiales y cuestionables extrapolaciones. Reconocemos la importancia de un diálogo vigoroso y sano y aceptamos que, al igual que un eslogan, la "neurobiología vegetal" ha servido como un foro inicial para debates en torno a los mecanismos implicados en la comunicación celular de las plantas. Ahora instamos a los defensores de la neurobiología vegetal a revaluar críticamente el concepto y a desarrollar para ello una base intelectualmente rigurosa.
Comenzamos afirmando simplemente que no existe evidencia alguna de que las plantas posean estructuras tales como neuronas, sinapsis o cerebro. El hecho de que el término "neurona" derive de una palabra griega que describe una "fibra vegetal" no es un argumento de peso para reclamar su uso en la biología vegetal. Vamos a considerar los erróneos argumentos presentados para apoyar la idea de "neuronas" en las plantas. Según esta lógica, las células que contribuyen al transporte de auxina son equivalentes a las cadenas de neuronas, y se argumenta que el transporte de la auxina se produce a través de un mecanismo basado en un concertado transporte vesicular "células semejantes a neurotransmisores–transporte celular". Este razonamiento presenta dos dificultades inmediatas. (I) Los neurotransmisores no son transportados de célula a célula a través de largas distancias. (II) La evidencia de que la auxina es retenida dentro de las vesículas exocíticas es débil. Esta noción es difícil de conciliar con la conocida distribución y función de los transportadores de auxina de las familias PIN y AUX, localizados en diferentes dominios polares de la membrana plasmática y el ciclo desde y hacia los compartimentos endosomáticos a la membrana plasmática bajo el control de la auxina. Junto con la subfamilia ABC de proteínas transportadoras de auxina de la P-glicoproteína, que parece funcionar de forma coordinada con las proteínas PIN portadoras del flujo de salida, estas actividades de transporte son suficientes para dar cuenta de las tasas conocidas de transporte polar de auxinas, no encajando con la idea del tráfico de auxinas por vesículas, ni siquiera en distancias subcelulares.
Otro escollo fundamental en relación con el concepto de neurobiología vegetal es la común ocurrencia de plasmodesmos en las plantas. Su presencia representa un problema para la comunicación celular desde un punto de vista electrofisiológico: el extenso acoplamiento eléctrico excluiría la necesidad de transporte de célula a célula de un compuesto de "semejantes a neurotransmisores". Tal y como señala Eric Brenner "estas conexiones citoplasmáticas tienen un papel muy pobre en el acoplamiento eléctrico entre las células vegetales polarizadas adyacentes". De hecho, un buen número de plasmodesmos tienen lugar entre las células que contribuyen al transporte polar de auxinas, pero su existencia se ha descuidado en el campo de la investigación de las hormonas vegetales. Dada la existencia de plasmodesmos, no hay a priori razón por la que las hormonas vegetales no deban ser transportadas por vía simplástica a través del citosol. De hecho, la presencia de afluencia y de eflujo de transportadores de auxina en la membrana plasmática sugiere que la auxina está presente en el citosol. Por lo tanto, o la auxina está efectivamente excluida de los plasmodemos, o no penetra en el citosol hasta llegar a las células de la zona de extensión donde se recoge y se libera para ejercer sus efectos. Claramente, aún hay muchas incógnitas en torno al transporte de auxina, y el papel (si es que lo hay) de los plasmodesmos en este proceso sigue siendo tan enigmático como lo era hace 15 años. Se podría argumentar que la auxina se recoge en vesículas vía endocitosis y que se mueve por la circulación vesicular hasta la membrana plasmática opuesta donde se libera por exocitosis, y que este proceso se repite continuamente a lo largo del eje de transporte. Sin embargo, este modelo no debe confundirse con lo que ocurre en los nervios y en las sinapsis.
Así que, ¿estamos mejor informados científicamente acerca de estas incógnitas, o mejor encaminados hacia su resolución, con el concepto de neurobiología vegetal? Las células vegetales comparten características en común con todas las células biológicas, incluyendo las neuronas. Por citar sólo algunas: las células vegetales muestran potenciales de acción, sus membranas albergan los canales iónicos dependientes de voltaje, y hay pruebas de sustancias semejantes a las neurotransmisoras. Igualmente, en un sentido más amplio, la transducción de señales y transmisión a distancia es una propiedad tanto de las plantas como de los animales. Aunque a nivel molecular son aplicados los mismos principios generales y pueden extraerse algunos paralelismos importantes entre los dos principales grupos de organismos, esto no implica a priori la existencia de estructuras comparables a la propagación de la señal a nivel celular, de tejidos y de órganos. Un atento análisis de nuestro conocimiento actual sobre la fisiología y la biología y la comunicación celular de plantas y animales no proporciona ninguna evidencia de tales estructuras.
El desarrollo de nuevos conceptos y campos de investigación se da a partir de la síntesis del pensamiento creativo y el cauto análisis científico. El verdadero éxito se mide por la capacidad de fomentar nuevos enfoques experimentales basados en sólidos estudios previos. ¿Qué beneficios científicos aportará a largo plazo la agregación del concepto de "neurobiología vegetal" dentro de la comunidad de investigación botánica? Sugerimos que estos serán muy limitados mientras la neurobiología vegetal siga estando basada en analogías superficiales y cuestionables extrapolaciones. Reconocemos la importancia de un diálogo vigoroso y sano y aceptamos que, al igual que un eslogan, la "neurobiología vegetal" ha servido como un foro inicial para debates en torno a los mecanismos implicados en la comunicación celular de las plantas. Ahora instamos a los defensores de la neurobiología vegetal a revaluar críticamente el concepto y a desarrollar para ello una base intelectualmente rigurosa.
Amedeo Alpi y otros, marzo de 2007.
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Traducción: Igor Sanz
