Descubren que las plantas ‘planifican’ su lucha contra los insectos

Las plantas son continuamente atacadas por una gran variedad de insectos. Para hacerles frente, tienen sus propios mecanismos de defensa, incluyendo el uso de sustancias químicas o bien hojas especialmente resistentes. Sin embargo, los científicos han descubierto ahora que pueden ser capaces de ‘programar’ su defensa frente a estos enemigos, anticipando qué insectos llegarán después de otros para combatirlos de la forma más adecuada en cada caso.

La investigación ha sido publicada en la revista científica Nature Plants y se basa en la tesis doctoral de Daan Mertens, Maite Fernández de Bobadilla y Erik Poelman, de la Universidad de Wageningen (Países Bajos). El objeto concreto de estudio ha sido la planta silvestre de la mostaza negra (Brassica nigra).

El descubrimiento podría tener efectos prácticos en el combate de plagas agrícolas: “Estamos avanzando cada vez más hacia formas sostenibles de agricultura y horticultura, lo que incluye reducir drásticamente el uso de pesticidas”, señaló Poelman.

“Los agricultores han de lidiar con una mayor variedad de insectos que atacan sus cultivos. Por una parte, los fitomejoradores suelen reforzar la resistencia frente a los insectos más problemáticos, mientras que los pesticidas de amplio espectro se usan para luchar contra otros insectos herbívoros. Sin embargo, hemos de cambiar nuestro enfoque y, para hacerlo, podemos aprender de cómo las especies de plantas silvestres se enfrentan a una diversidad de insectos”, explicó.

Se trata de un cambio sustancial de enfoque, según Mertens. “Anteriormente, en el campo de la agricultura, se enfocaba el problema como un tema específico de los insectos. Ahora, se trata de usar el mejoramiento de plantas para crear cultivos que sean flexibles en sus defensas y puedan hacer frente a todo tipo de enemigos. Es decir, se trata de avanzar hacia un enfoque de sistemas”.

Las plantas saben qué tipo de insecto las ataca

Lo cierto es que las plantas nunca saben si van a ser objeto de un ataque por insectos ni cuándo se producirá éste. La mayoría de especies, afirman los investigadores, resuelven esta incertidumbre activando sus defensas (como la producción de determinadas sustancias químicas) únicamente cuando están siendo atacadas.

De este modo, cuando no hay insectos herbívoros en el horizonte, las plantas pueden dedicar completamente sus recursos (los productos de la fotosíntesis, como azúcares y almidón) a su propio crecimiento y reproducción.

Curiosamente, las plantas “tienen un sentido bastante específico de qué insectos las están atacando”, afirma Mertens. “Ellas notan el ataque de insectos por la forma en que se dañan las células, los compuestos que luego se liberan y las características de la saliva de los insectos. De este modo, pueden analizar esas señales para, a partir de ellas, montar un sistema de defensa”, añade.

Y es que las plantas tienen una variedad de mecanismos para desarrollas diferentes tipos de defensa. Estos mecanismos son activados por hormonas vegetales que pueden interactuar al regular una respuesta defensiva.

Pero las defensas activadas contra una especie de insecto en concreto pueden no resultar efectivas contra el ataque de otras especies diferentes.

Y luego, además, hay complicaciones añadidas. Es el caso de la reacción que ofrece una planta a los pulgones, por ejemplo. La defensa contra esta especie puede reducir su resistencia para hacer frente a las orugas.

Cómo defenderse ante tantos insectos

Entonces ¿cómo puede una planta silvestre, con una gran variedad de insectos amenazantes pululando a su alrededor, seguir manteniendo indemne su organismo? Simplemente, “están preparadas para que los insectos dañinos lleguen en una secuencia específica”, explica Mertens. Es decir, programan sus defensas como si los vegetales ‘supieran’ en qué orden aparecerá cada insecto a lo largo del año.

“Al principio de la temporada, puede aparecer una especie concreta de pulgón y, más tarde, una especie de oruga. La planta organiza sus defensas y se asegura de que podrá hacer frente a estos diferentes insectos a lo largo del tiempo. Parece una forma consciente de gestión de riesgos, pero ha surgido a través de la selección natural. Pueden gestionar la secuencia de eventos”, añade.

Los investigadores de este equipo así han podido comprobarlo experimentalmente, usando para ello la planta de la mostaza negra y observando 90 secuencias de ataques de insectos.

Este análisis ha aportado valiosos conocimientos: “Hemos relacionado nuestra comprensión de la fisiología vegetal con la ecología”, según este científico.

“La vieja idea de que los insectos que se alimentan de la savia de la planta desencadenan una reacción que luego disminuye la defensa de esta planta contra las orugas ha resultado ser demasiado simple”, señala.

Foto principal: Phys.org

Estudio de referencia: https://www.nature.com/articles/s41477-021-00999-7

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