La cognición compartida entre hongos y plantas

La definición de la palabra «inteligencia», e incluso la de «cognición», ha sido siempre objeto de intensos debates que no permiten llegar a un consenso. Los más conservadores asocian estos términos al hombre y su cerebro. En este caso cumplir los dos puntos sería esencial, ya que el hombre no es el único animal que posee sistema nervioso. Pero al igual que los distintos seres vivos son capaces de desplazarse de un punto a otro utilizando diferentes métodos de locomoción para alcanzar la misma meta, ¿no podrían utilizar diferentes «estructuras cognitivas» que pudieran derivar en inteligencia? ¿No será este pensamiento antropocéntrico la versión cognitiva de la ya desechada teoría geocéntrica? Ahora sabemos que la tierra no es el centro del universo y puede que el cerebro tampoco lo sea de la inteligencia.

Ahora bien, la cognición no siempre implica inteligencia; consiste en percibir los estímulos del entorno, procesar la información y emitir una respuesta acorde a las circunstancias. En ese «procesar la información» estaría implicada la memoria, el aprendizaje, la resolución de problemas y los sentimientos, entre otros. Poco a poco la ciencia está demostrando que tanto vertebrados como invertebrados son capaces de enfrentarse a ese tipo de retos y superarlos, haya o no cerebro de por medio. Y que, lejos del reino Animalia, las plantas y los hongos merecen también su mérito.

El plasmodio del hongo mucilaginoso Physarum polycephalum es capaz de atravesar un laberinto por la ruta más corta para alcanzar el alimento a la primera sin necesidad de recurrir al método de ensayo y error. Para orientarse por el laberinto de forma tan eficiente es necesario tener cierto control de la información. También se ha probado que son capaces de retener esa información: al exponer a esta especie a tres pulsos eléctricos consecutivos, el hongo redujo la velocidad. Después de retirar el estímulo negativo estos siguieron reduciendo la velocidad cuando se esperaba recibir la descarga. Esto sugiere aprendizaje y anticipación, algo para lo que la memoria es fundamental.

Physarum plycephalum en el laberinto. Nature (Nakagaki et al. 2000)

En cuanto a las plantas, Darwin ya escribió sobre ello pero es ahora cuando aparecen cada vez más estudios que evidencian conductas complejas sin la existencia de un órgano que centralice toda la información. Es más, por el momento los estudios tienden a indicar lo contrario. Al margen de las capacidades individuales de cada planta, las evidencias proponen que son capaces de emplear la llamada cognición extendida.

La cognición extendida es aquella que abarca más allá de los límites del cuerpo, pudiendo implicar objetos u otros organismos, ayudando con ello a ampliar la capacidad cognitiva. En el primer caso, el de los objetos, tendríamos a una araña que comienza a notar vibraciones en diferentes hilos de la tela que ha tejido. Estas vibraciones le proporcionan información externa, por ejemplo que una presa ha caído en la trampa o que sopla el viento y en qué dirección. En el segundo caso que implica a otros seres vivos tendríamos la mente colmena de los organismos eusociales como las abejas o las hormigas. Pero para ser considerada cognición extendida es necesario que se cumpla la norma de la «manipulabilidad mutua». Es decir, que el estado cognitivo de A altere a B y que lo que le ocurre a B altere a su vez a A, de forma recíproca. Por tanto hablamos de cognición extendida a otros organismos cuando la capacidad cognitiva necesaria para completar una tarea se distribuye entre muchos individuos que pueden ser o no de la misma especie. E incluso abarcar dos reinos diferentes como el de los hongos y las plantas.

Un estudio reciente (Parise et al. 2020) sugiere que las plantas extenderían su zona de influencia a través de las raíces mediante exudados radiculares que modifican la rizosfera —o la zona donde interactúan los microoganismos presentes en el suelo con las raíces de las plantas—. Se pone como ejemplo la forma que tienen las plantas de percibir los obstáculos del suelo, ya que al encontrarse con un impedimento el crecimiento de las raíces se inhibe en esa dirección debido a la acumulación de exudados alelopáticos. Si se eliminan experimentalmente estos exudados las raíces continúan creciendo en dirección al obstáculo, como si no estuviese ahí. De este modo el estado de la planta alteraría a la rizosfera y ese cambio a su vez provocaría una alteración del estado cognitivo de la planta.

Ejemplo de las conexiones establecidas entre un hongo micorrícico y las plantas (Fuente: miro.medium).

En segundo lugar, serían capaces de involucrar a los hongos micorrícicos en un proceso cognitivo conjunto. Es bien conocida la simbiosis entre los hongos y las raíces de las plantas, donde el hongo proporciona agua y minerales a la planta, ampliando con ello su área de absorción, y la planta por su parte ofrece productos derivados de la fotosíntesis, como las vitaminas y los hidratos de carbono. De este modo ambos sobreviven, digamos, cubriendo las necesidades básicas. Pero esta misma asociación podría ayudar a las plantas a percibir cosas que se encuentran fuera de su alcance. Por ejemplo, podrían tomar decisiones de crecimiento de las raíces en base al agua y los nutrientes que las micorrizas perciben en una zona específica del suelo a la que la planta todavía no ha llegado. E incluso advertir el peligro, inminente o no, antes de que las raíces se encuentren cerca del área de influencia de aquello que podría llegar a ser perjudicial. Y actuar en consecuencia anticipándose a la calamidad. La existencia de esta influencia facilitaría la comunicación y el aprendizaje. En cualquier caso el flujo sería bidireccional: la planta manipularía al hongo y esto mejoraría las capacidades cognitivas de la planta. Como evidencia de este tipo de interacción, otro estudio (Kiers et al. 2011) muestra que esa bidireccionalidad se regula con sanciones y recompensas: en este caso un hongo suministraba fosfato a la planta y esta le transfería carbohidratos, cuando se sometió al hongo a bajos niveles de fosfato la planta dejó de ofrecer sus carbohidratos. Y viceversa: cuando se impidió que la planta transfiriera carbohidratos al hongo, el hongo interrumpió la entrega de fosfato. Y cito textualmente: «las plantas pueden detectar, discriminar y recompensar a los mejores socios fúngicos con más carbohidratos. A su vez, sus socios fúngicos refuerzan la cooperación aumentando la transferencia de nutrientes solo a las raíces que proporcionan más carbohidratos». Por tanto el comportamiento de cada organismo afectó la respuesta del otro.

Todavía es pronto para dar una respuesta definitiva a esta teoría pero ya se ha visto que tanto plantas como hongos extienden sus redes interconectadas por todo el suelo. Hay quien dice que los hongos son el internet de las plantas y puede que no estén equivocados. En todo caso, estudios como estos abren ventanas nuevas a un tipo de investigación que nos aleja de la idea simplista de que solo el cerebro es capaz de gestionar un nivel cognitivo asociado a lo que llamamos inteligencia. Ignorando con ello un proceso evolutivo. Todo apunta a que habrá que cambiar muchas definiciones en el futuro.


Referencias

ANDRÉ GEREMIA PARISE, MONICA GAGLIANO & GUSTAVO MAIA SOUZA (2020) Extended cognition in plants: is it possible?, Plant Signaling & Behavior, 15:2, DOI: 10.1080/15592324.2019.1710661

CLARK A, CHALMERS D. (1998) The extended mind. Analysis 1998;58. (1):7–19. doi:10.1093/analys/58.1.7.

GARCÍA, C. (2010). La biosemiótica y la biología cognitiva en organismos sin sistema nervioso. Departamento de Filosofía de la Universidad autónoma de Barcelona.

KIERS ET, DUHAMEL M, BEESETTY Y, MENSAH JA, FRANKEN O, VERBRUGGEN E, FELLBAUM CR, KOWALCHUK GA, HART MM, BAGO A, ET AL. (2011). Reciprocal rewards stabilize cooperation in the mycorrhizal symbiosis. Science 2011;333(6044):880–882. doi:10.1126/science.1208473.

NAKAGAKI, T. & TOTH, A. (2000) Intelligence: Maze-Solving by an Amoeboid Organism. Nature · September 2000. DOI: 10.1038/35035159

Imagen principal. Pixabay License. JoaquinAranoa.

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