Cómo una red informática natural puede ayudar a la tecnología agrícola

Las redes de TI se han vuelto cada vez más sofisticadas con el tiempo, pero (en términos de eficiencia y rendimiento) las plantas y los hongos siguen siendo líderes en comunicaciones avanzadas. No sólo eso, sino que la red informática de la naturaleza se autoensambla y es completamente biodegradable, y hay muchas lecciones que los desarrolladores pueden aprender.

Los investigadores han ido profundizando en los mecanismos de acción que permiten a los cultivos comunicarse entre sí e incluso reclutar a otros organismos para que les ayuden cuando están cubiertos por depredadores. Las plantas enraizadas en el suelo deben enfrentarse a sus atacantes sin opción de escapar y buscar refugio.

Naturaleza de la tecnología de la información de red en acción

Recientemente, los entomólogos han demostrado cómo las plantas de tomate buscan ayuda mediante la transmisión de compuestos orgánicos volátiles (COV). «Cuando las orugas mastican una hoja, la planta envía una señal que llama a los depredadores de la oruga», dijo Erin Duddy, primera autora del estudio. Un estudio revela que algunas variedades de tomate son más capaces de comunicarse que otras. «Es como un cartel que les dice dónde está el almuerzo».

A finales de los noventa, Los trabajadores del USDA han descubierto que las plántulas de maíz pueden reclutar avispas parásitas, capaces de poner huevos mortales dentro de orugas que atacan el maíz, según sea necesario.. Pero eso no es todo, las señales de socorro pueden ser descifradas por múltiples cultivos como el tabaco, los chiles, los frijoles y los pepinos, por nombrar algunos.

Las plantas pueden advertir a sus vecinas si se ven amenazadas, dando a otras plantas más tiempo para reaccionar. Las señales eléctricas dentro de una planta individual pueden propagarse internamente (un proceso que se asocia con niveles elevados de calcio) de modo que las hojas conectadas pueden liberar sustancias químicas para disuadir a los insectos no deseados.

Además, cuando las hojas de las copas vecinas se tocan, las señales eléctricas pueden fluir de una planta a otra, especialmente si hay agua en el aire y las hojas están mojadas. Este fenómeno se ha denominado “adaptación de red aprendida” y es sólo un ejemplo de conectividad de plantas.

Debajo del suelo, las plantas hacen un trato con el micelio (una red de raíces de hongos que puede extenderse por kilómetros) y reciben un flujo de nutrientes a cambio de azúcares derivados de la fotosíntesis. Esta combinación es poderosa y se ha demostrado que ayuda a estabilizar metales pesados ​​como el plomo, que pueden contaminar el agua subterránea. Un proceso conocido como fitorremediación.

Además, existe evidencia de que las plantas comparten redes de micorrizas comunes (un término que combina las palabras griegas para hongo y raíz). Pueden escuchar a escondidas las señales defensivas enviadas por sus vecinos afectados por patógenos.. Nuevamente, esto les da a las plantas más tiempo para montar defensas antes de ser atacadas.

Computación innata

Los micoplasmas también tienen otras propiedades (posiblemente la más fascinante de las cuales es su capacidad para generar ráfagas de picos eléctricos que se asemejan a señales nerviosas en el cerebro) que han capturado la imaginación de los científicos. Expertos en informática no tradicionales como Andrew Adamatzky en el Reino Unido. Los hongos no son los únicos que transmiten dentro de la red informática de la naturaleza, que también admite la transmisión inalámbrica.

En 2023 se utilizarán micrófonos capaces de detectar frecuencias más allá del oído humano. Expertos en tecnología agrícola en Israel y Estados Unidos han descubierto que las plantas emiten sonidos ultrasónicos en el aire cuando están estresadas.. Estos sonidos cuentan una historia. «Desarrollamos modelos de aprendizaje automático que determinaron con éxito el estado de las plantas, incluido el nivel de sequía y daños, basándose únicamente en los sonidos emitidos», escribió el equipo en la revista Cell.

Y si te interesa escuchar el sonido de un tomate parlante, aquí lo tienes Clip de audio disponible aquí (a través de CNN)El cual ha sido acelerado y procesado para hacerlo audible al oído humano.

La capacidad de escuchar y responder a las plantas (por ejemplo, cuando necesitan más agua) tiene un atractivo evidente en la producción de alimentos y puede evitar el consumo excesivo de nutrientes, ahorrando recursos. El seguimiento de la liberación de COV también puede indicar el momento adecuado para aplicar pesticidas o incluso distribuir depredadores naturales.

Hay muchísimo que podemos aprender de la TI en la naturaleza y estas soluciones serán un soplo de aire fresco dada la cantidad de energía que consume la infraestructura informática tradicional y la dificultad de neutralizar el impacto ambiental de esta tecnología.