En biología , tigmonastia o seismonastia es la respuesta nastic (no direccional) de una planta u hongo al tacto o vibración. [1] [2] Ejemplos notables de tigmonastia incluyen muchas especies de la subfamilia de leguminosas Mimosoideae , plantas carnívoras activas como Dionaea y una amplia gama de mecanismos de polinización. [3]
La tigmonastia se diferencia del tigmotropismo en que el movimiento nastico es independiente de la dirección del estímulo. Por ejemplo, los zarcillos de una planta trepadora son tigmotrópicos porque se entrelazan alrededor de cualquier soporte que tocan, respondiendo en cualquier dirección de donde provenga el estímulo. Sin embargo, cerrar una trampa para moscas Venus es tigmonástico; no importa cuál sea la dirección del estímulo, la trampa simplemente se cierra (y luego posiblemente se abre).
Las escalas de tiempo de las respuestas tigmonásticas tienden a ser más cortas que las de los movimientos tigmotrópicos porque muchos ejemplos de tigmonastia dependen de la turgencia preacumulada o de mecanismos biestables en lugar del crecimiento o la división celular. Ciertos ejemplos dramáticos de movimiento rápido de plantas , como la caída repentina de Mimosa pudica o la acción atrapante de Dionaea o Utricularia , son lo suficientemente rápidos como para observarlos sin fotografías a intervalos; algunos tardan menos de un segundo. Sin embargo, la velocidad no es una distinción clara; por ejemplo, la reerección de las hojas de Mimosa es desagradable, pero normalmente tarda entre 15 y 30 minutos, en lugar de aproximadamente un segundo. De manera similar, la reapertura de la trampa de Dionaea , aunque también desagradable, suele tardar días en completarse. [4]
Los fisiólogos botánicos han descubierto moléculas de señalización llamadas turgorinas, que ayudan a mediar en la pérdida de turgencia. [4] En las especies con el tiempo de respuesta más rápido, se cree que las vacuolas proporcionan un almacenamiento temporal y de alta velocidad para los iones de calcio. [4]
La tigmonastia distinta del cierre de hojas ocurre en varias especies de cardos . Cuando un insecto se posa sobre una flor, las anteras se encogen y rebotan, cargando al insecto con polen. El efecto resulta de cambios de turgencia en las paredes celulares especializadas y altamente elásticas de las anteras. Una estrategia de polinización similar ocurre en Rudbeckia hirta . [5]
La Venus atrapamoscas ( Dionaea muscipula ) presenta un ejemplo espectacular de tigmonastia; cuando un insecto aterriza en una trampa formada por dos lóbulos curvos de una sola hoja, la trampa cambia rápidamente de una configuración abierta a una cerrada. Los investigadores han observado un potencial de acción y cambios en la turgencia de las hojas que acompañan al reflejo ; desencadenan el rápido alargamiento de las células individuales. El término común para el alargamiento es crecimiento ácido , aunque el proceso no implica división celular . [6]
Todas las droseras (género Drosera ) son capaces de mover sus tentáculos glandulares hacia el centro de una hoja en respuesta a una presa que aterriza sobre ella. La velocidad del movimiento varía según la especie. [7]
Mimosa pudica es una planta con hojas compuestas que caen abruptamente cuando se estimulan. Este es un ejemplo clásico de acción tigmonástica y ha suscitado una investigación detallada. El contacto o lesión que provoque la deformación de las valvas desencadenará un potencial de acción. El potencial de acción viaja a través de la planta, provocando la caída de los folíolos a su paso. Sin embargo, no pasa el pulvinus en la base de un pecíolo , por lo que una perturbación local no provocará el colapso de todas las hojas de la planta.
El pulvinus es una estructura motora formada por un bastón de esclerénquima rodeado de colénquima . Estos pulvini se encuentran ampliamente en las Fabaceae . En su posición extendida, las células de todo el collar del colénquima se distienden con agua. Al recibir la señal del potencial de acción, las células de la mitad inferior del pulvinus responden expulsando iones de potasio y cloro y absorbiendo iones de calcio . Esto da como resultado un gradiente osmótico que extrae agua de las células afectadas, de modo que se encogen temporalmente. Esto tira toda la estructura hacia abajo como un abanico plegable .
Muchas otras Fabaceae reaccionan al tacto con el mismo movimiento rápido de cierre de las hojas. La enredadera de guisantes cierra tigmonásticamente sus hojas alrededor de un soporte. Catclaw Brier , una mimosa de la pradera, originaria de América del Norte, cierra sus hojas al contacto. La planta es atractiva para los herbívoros y este comportamiento presumiblemente proporciona protección contra el pastoreo .
Los miembros de la subfamilia Loasoideae exhiben un rápido movimiento de estambres cuando hay polinizadores presentes. Para obtener néctar, el polinizador debe manipular componentes florales especializados conocidos como escamas de néctar. Esta acción hace que los estambres se muevan entre 90 y 120 grados hacia el centro de la flor en 1 o 2 minutos. Cuando faltan polinizadores, el movimiento de los estambres es más lento y depende de la luz y la temperatura ambientales. Las plantas son capaces de prolongar sus fases estaminadas y carpeladas para asegurar la autopolinización . [8]
Las hojas sensibles también se encuentran en plantas de la familia de las acederas . Los ejemplos incluyen muchas especies de Oxalis , Biophytum sensitivum y Averrhoa carambola (la planta que produce carambola ).
Algunos hongos exhiben un cierre de trampa similar al de la trampa para moscas Venus. Los micólogos han descubierto potenciales de acción en los hongos [9] , pero actualmente no está claro si tienen alguna importancia para el comportamiento tigmonástico.
