Las plantas no crecen al azar: poseen un sofisticado reloj interno, el reloj circadiano, que sincroniza sus procesos biológicos con el ciclo día-noche. Hasta ahora se sabía que este mecanismo regula respuestas a la luz, la temperatura y otros factores ambientales. Sin embargo, un nuevo estudio publicado en la revista Cell demuestra que va mucho más allá: coordina el crecimiento mediante un auténtico “lenguaje” electroquímico entre tejidos.
El trabajo, dirigido por Paloma Mas, profesora de investigación del CSIC en el CRAG (consorcio CSIC-IRTA-UAB-UB), ha identificado cómo el reloj circadiano genera señales eléctricas opuestas en diferentes partes de la planta. Estas señales determinan la velocidad de elongación de los tallos jóvenes y el desarrollo de las raíces, permitiendo una distribución precisa de recursos según las necesidades del momento.
“Las plantas están constantemente ajustando prioridades”, explica Mas. “Lo que hemos descubierto es que el reloj circadiano no solo marca el paso del tiempo, sino que ayuda a coordinar el crecimiento controlando un ‘lenguaje’ electroquímico que los tejidos usan para comunicarse”.
El equipo utilizó sensores fluorescentes para monitorear cambios de acidez (pH) en células vivas de Arabidopsis thaliana, la planta modelo más estudiada. Descubrieron un patrón rítmico sorprendente: en las células epidérmicas del tallo joven (hipocótilo), la acidez aumenta en ciertos momentos del día, lo que ablanda las paredes celulares y favorece su expansión. En contraste, en los tejidos vasculares (floema), las señales eléctricas actúan de forma opuesta para cargar azúcares y transportarlos eficientemente hacia raíces y otros órganos sumidero.
Estos gradientes electroquímicos —no meras consecuencias del metabolismo— impulsan activamente tanto el crecimiento como el transporte de fotoasimilados. Si la “batería” eléctrica se debilita, menos azúcares llegan a las raíces, limitando su desarrollo.
El componente clave del reloj identificado es CCA1 (Circadian Clock Associated 1). Cuando su actividad aumenta, promueve el crecimiento del tallo al potenciar señales hormonales de expansión y crear condiciones electroquímicas favorables en el brote. Al mismo tiempo, en la vasculatura reduce los niveles de una bomba de protones esencial, disminuyendo la fuerza motriz para el transporte de azúcares y restringiendo así el crecimiento radicular.
“En ciertos momentos del día, la planta prioriza el crecimiento de los brotes sobre el de las raíces”, señala Lu Xiong, primer autor del estudio. “CCA1 ayuda a ajustar ese equilibrio controlando dónde se destinan los azúcares”.
Este descubrimiento redefine la productividad vegetal: no es solo una respuesta pasiva al entorno, sino un sistema dinámico gestionado por el reloj interno, que optimiza la asignación de energía a lo largo del día.
Las implicaciones agrícolas son prometedoras. Comprender —y potencialmente modificar— estas señales electroquímicas, podría permitir diseñar cultivos más eficientes en la distribución de recursos bajo estrés, como sequía, baja luminosidad o suelos pobres en nutrientes. En escenarios de cambio climático, donde el equilibrio entre biomasa aérea (para captar luz) y radicular (para absorber agua y nutrientes) es crítico, este mecanismo representa una nueva herramienta para mejorar el rendimiento y la resiliencia de las plantas cultivadas.
