La melatonina es conocida casi exclusivamente como la hormona del sueño. Para millones de personas, esta molécula producida de forma natural por el cerebro —y replicada industrialmente en forma de suplemento— es sinónimo de descanso y de regulación del reloj biológico. Sin embargo, la ciencia dibuja un retrato mucho más complejo de su función. En las plantas, la melatonina no induce reposo, sino todo lo contrario: activa procesos clave para el crecimiento, potencia la fotosíntesis y refuerza los mecanismos de defensa frente al estrés ambiental.
Esta es la conclusión de una investigación llevada a cabo por ingenieros de la University of Houston, cuyos resultados, publicados en la revista iScience, sitúan a la melatonina como una molécula central en la regulación circadiana vegetal y en la interacción entre las plantas y los microorganismos del suelo. En concreto, los investigadores subrayan que la melatonina podría convertirse en un elemento estratégico para la agricultura, gracias a su capacidad para estimular el crecimiento vegetal y mitigar los efectos del estrés abiótico en los cultivos.
La melatonina como reguladora del tiempo y el crecimiento vegetal
Las plantas, al igual que los animales, no viven ajenas al paso del tiempo. Sus procesos fisiológicos están gobernados por relojes internos que sincronizan la actividad celular con los ciclos diarios de luz y oscuridad, así como con los cambios estacionales. Este sistema circadiano regula funciones esenciales como la fotosíntesis, la expresión génica, el metabolismo energético, la floración o la producción de semillas. En este engranaje temporal, la melatonina puede desempeñar un papel cada vez más relevante.
Según los autores del estudio, la melatonina actúa como un modulador central de estos ritmos biológicos. Su presencia influye en la capacidad de la planta para ajustar procesos clave a los ciclos ambientales, optimizando el aprovechamiento de la luz y mejorando las tasas de crecimiento. A diferencia de lo que ocurre en humanos, donde la melatonina está asociada a la noche y al reposo, en plantas parece funcionar como una señal de activación fisiológica, reforzando la eficiencia fotosintética y la estabilidad de proteínas implicadas en el crecimiento.
La melatonina como puente invisible del ecosistema agrícola
Otro de los aspectos claves del trabajo es la atención que presta al papel de los microorganismos del suelo en la dinámica de la melatonina vegetal. Al igual que ocurre en los seres humanos, las plantas son capaces de sintetizar esta hormona de forma endógena, pero su disponibilidad no depende únicamente de sus propios mecanismos internos. En la rizosfera —la franja de suelo que rodea las raíces— habita una comunidad diversa de microbios que también produce melatonina y contribuye de manera decisiva a su presencia en el sistema planta-suelo.
Los investigadores subrayan que estos microorganismos productores de melatonina pueden enriquecer el entorno radicular al aumentar la disponibilidad de la molécula, facilitar su absorción por las raíces y favorecer su transporte hacia los distintos tejidos vegetales. Este proceso se traduce en una mayor capacidad de las plantas para tolerar condiciones adversas, como la sequía, la salinidad o el estrés térmico, al tiempo que impulsa un crecimiento más equilibrado y eficiente.
El artículo revisa así el estado actual del conocimiento sobre la biosíntesis de la melatonina tanto en plantas como en microorganismos, así como sus funciones ecológicas y fisiológicas dentro de los agroecosistemas. Además, apunta al potencial de desarrollar estrategias basadas en consorcios microbianos capaces de trabajar de forma coordinada para optimizar la producción, el transporte y la acción de la melatonina, abriendo nuevas vías para una agricultura más resiliente y sostenible.
Futuras aplicaciones
Finalmente, la investigación también pone acento en las estrategias basadas en la melatonina como una de las vías más prometedoras para avanzar hacia un manejo de cultivos más sostenible. En este contexto, se señalan distintas líneas de desarrollo orientadas a las aplicaciones agrícolas del futuro, entre ellas la posibilidad de crear cepas genéticamente modificadas —tanto de plantas como de microorganismos asociados— capaces de optimizar la producción y la gestión de esta hormona. Estas soluciones permitirían reforzar los mecanismos naturales de defensa vegetal frente a enfermedades, episodios de sequía prolongada y la exposición a sustancias tóxicas, reduciendo la dependencia de insumos químicos convencionales.
Los investigadores coinciden, además, en que el estudio de la melatonina en plantas debe ampliar su horizonte más allá de los cultivos alimentarios y las especies de interés medicinal. Hasta ahora, gran parte de la investigación se ha concentrado en aquellas plantas con mayor valor económico o sanitario, mientras que se sabe muy poco sobre cómo actúa esta molécula en especies silvestres o en aquellas con relevancia cultural y ecológica.
Profundizar en el papel de la melatonina en estas plantas menos estudiadas podría aportar información clave sobre los mecanismos que les permiten sobrevivir en entornos hostiles o adaptarse a cambios ambientales extremos. Ese conocimiento no solo enriquecería la comprensión científica de la fisiología vegetal, sino que también abriría nuevas vías para el diseño de estrategias de mejora genética, restauración ecológica y adaptación al cambio climático, basadas en soluciones que la naturaleza ya ha desarrollado de forma espontánea.
Puede acceder al paper completo de la investigación a través del siguiente enlace:
https://www.cell.com/iscience/fulltext/S2589-0042(25)01965-0
Fuente de imagen de portada: Universidad de Houston
