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Las plantas necesitan coordinar toda su fisiología, y por ende su reproducción, con la información del ambiente que las rodea. Los ritmos
biológicos permiten a las plantas anticiparse a ciertas condiciones exteriores cambiantes como luz y temperatura. Los encargados de
generar los ritmos son los relojes biológicos, que a su vez utilizan la información del ambiente que rodea a la planta para actualizar su
propio funcionamiento. Entre los ritmos biológicos los de mayor trascendencia para plantas y animales son los que ocurren con periodos
cercanos a un día o ritmos circadianos. En los últimos años hemos asistido a una gran cantidad de descubrimientos acerca de la
naturaleza del reloj circadiano de las plantas y de cómo éste controla proceso anuales tan importantes como la floración y la tuberización.
Sin embargo aún estamos lejos de comprender, y por tanto manipular, este importante mecanismo biológico clave para la ecología y la
producción de los vegetales.
De entre todos los procesos biológicos que ocurren con cierta periodicidad, quizá los de mayor relevancia son los que
tienen lugar siguiendo la pauta del tiempo empleado por la tierra en rotar alrededor de su eje, o lo que es lo mismo, según
los ciclos diarios de luz - oscuridad. Cuando se observa que un proceso continúa produciéndose de forma periódica en
ausencia del estímulo ambiental que lo ocasiona, nos encontramos ante un ritmo biológico, que en el caso de tener una
periodicidad diaria, y precisamente por el periodo de tiempo que ocupan, han sido denominados ritmos circadianos.
En la naturaleza se distinguen también procesos rítmicos cuyos periodos son más cortos de un día, y son denominados
ritmos infradianos. Ejemplo de estos ritmos son los movimientos de circumnutación que acompañan al crecimiento de
muchos vegetales, los cuales presentan periodos que oscilan entre 30 minutos y varias horas (Engelmann y Jhonsson,
1998). Por el contrario, los periodos menstruales de muchos animales son ritmos ultradianos, ya que los periodos con los
que se producen oscilan entre pocos días en algunos roedores hasta periodos cercanos a los 30 días en los primates
(Moore-Ede et al., 1982). Algunos de los ritmos con mayor trascendencia para el desarrollo de las plantas, tales como la
tuberización o la floración, son también ritmos ultradianos que ocurren con periodicidad anual (Sweeney, 1987).
Si bien resulta evidente que las pautas de actividad de la mayoría de animales, incluido el hombre, son ritmos
circadianos, los ritmos biológicos diarios se describieron científicamente por primera vez en plantas, a comienzos del siglo
XVIII cuando el astrónomo francés de Mairan observó que plantas de mimosa (Mimosa pudica L.) que previamente
habían sido crecidas en ciclos naturales de luz-oscuridad, después de ser transferidas a oscuridad permanente
continuaban abriendo y cerrando sus hojas con una ritmicidad cercana a 24 horas. Algunos años más tarde fue Linneo
quien propuso que la apertura y cierre de los pétalos de diversas especies de plantas está controlada por los ritmos
diarios de iluminación-oscuridad y diseñó un 'reloj de flores', con el que simplemente mirando el estado de los pétalos de
las flores de un jardín en el que creciesen las especies adecuadas, podría conocer la hora del día (Somers, 1999) .
Fue necesario que transcurriese casi un siglo hasta que se pudo demostrar que los ritmos del movimiento de las hojas de
la mimosa están controlados de forma endógena, y no por algún tipo de influencia inadvertida de la rotación de la tierra.
Este trascendental descubrimiento fue debido a la observación de que en completa oscuridad los ritmos de apertura y
cierre de las hojas de la mimosa tienen periodos que oscilan entre 22-23 horas, lo cual descarta que sea la rotación de la
tierra la responsable de esta actividad cíclica, y por el contrario demuestra que se trata de un ritmo controlado por un
mecanismo celular endógeno que ha sido denominado reloj biológico o reloj circadiano.
Desde entonces la presencia del reloj biológico ha sido demostrada en muchos organismos, desde procariotas hasta la
mayoría de eucariotas, hecho probablemente ocasionado porque el reloj circadiano supone una ventaja evolutiva para los
organismos que lo poseen, puesto que les permite predecir y anticiparse a las condiciones cambiantes del exterior
(Ouyang et al., 1998). Por tanto, se puede definir un ritmo circadiano como aquel que en ausencia de estímulos externos
es mantenido por el reloj endógeno con periodos cercanos a 24 horas. En condiciones naturales mantener un proceso
biológico con un periodo de 24 horas necesita de estímulos externos que ajusten la actividad del reloj. En la mayoría de
sistemas estudiados estos estímulos son los ciclos naturales de luz-oscuridad y/o los cambios en la temperatura exterior,
si bien en animales también se ha demostrado que la alimentación y la actividad son estímulos capaces de actualizar la
información del reloj circadiano
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