El
CSIC avanza desde Galicia en el conocimiento de la comunicación entre
las plantas.
Los
resultados más recientes son fruto de investigaciones dirigidas por
Xoaquín Moreira Tomé, investigador contratado Ramón y Cajal, y se han
publicado en las prestigiosas revistas Ecology y New Phytologist.
Se ha
observado que la comunicación entre plantas mediante compuestos
orgánicos volátiles es más efectiva cuando las plantas emisoras y
receptoras están emparentadas genéticamente y cuando son atacadas por la
misma especie de herbívoro.
Santiago de Compostela, 4 de marzo de 2019. El Consejo Superior de
Investigaciones Científicas (CSIC) desarrolla, a través del grupo
Genética y Ecología Forestal de la Misión Biológica de Galicia,
investigaciones acerca de la comunicación química entre las plantas.
Xoaquín Moreira Tomé, investigador contratado Ramón y Cajal en el citado
centro, ha liderado recientemente dos estudios cuyos resultados se han
publicado en las prestigiosas revistas Ecology y New Phytologist. En
estos estudios han colaborado investigadores de la Universidad de
California (EE.UU) y la Universidad de Neuchâtel (Suiza).
“La
comunicación química entre plantas en respuesta al daño ocasionado por
insectos herbívoros es un fenómeno que ocurre cuando una planta no
dañada (planta receptora) reconoce y responde a la emisión de compuestos
orgánicos volátiles emitidos por una planta vecina atacada (planta
emisora). Esta respuesta en las plantas receptoras no atacadas involucra
un fenómeno conocido como priming (o prealerta) donde las plantas
receptoras preparan (pero no activan) sus mecanismos de defensas para
así responder defensivamente de forma más rápida y eficaz al daño un vez
que éste ocurre”, explica Xoaquín Moreira Tomé.
Los
primeros trabajos en demostrar la existencia de la comunicación entre
plantas mediante la emisión de compuestos orgánicos volátiles en
respuesta a la herbívora generaron una gran controversia en la comunidad
científica, especialmente debido a problemas metodológicos. Sin embargo,
en la actualidad este fenómeno ha sido identificado mediante estudios en
campo y laboratorio en más de 30 especies vegetales, muchas de ellas de
interés agrícola y forestal.
En
este contexto, en la MBG, centro del CSIC en Pontevedra adscrito al área
de Ciencias Agrarias, lleva cerca de un lustro prestando atención a este
tema.
La
investigación publicada en Ecology lleva por título “Specificity of
plant-plant communication for Baccharis salicifolia sexes but not
genotypes” (“La comunicación entre plantas de Baccharis salicifolia es
específica del sexo de las plantas, pero no de los genotipos”). Toma
como objeto de estudio el arbusto Baccharis Salicifolia, una especie
emblemática del sur del Estado de California (EE.UU.) conocida por sus
usos medicinales y por ser una especie dioica, es decir, con estructuras
sexuales separadas en distintas plantas. Los resultados de este trabajo
revelan que las plantas machos y hembras se comunican de forma diferente
al ser atacadas por un herbívoro: las plantas macho son capaces de
comunicarse con hembras y machos, pero las hembras solamente con las
hembras.
“Existen varias teorías ecológicas que explican porque las plantas
podrían ayudar a aquellas especies con las que estén emparentadas
genéticamente (el sexo es un carácter determinado genéticamente). La
teoría más aceptada es que la comunicación entre plantas no emparentadas
genéticamente supone un coste muy elevado para las plantas emisoras, ya
que estarían proporcionando de forma altruista un beneficio en términos
de fitness a otras plantas con las que compiten por los mismos
recursos”, explica Xoaquín Moreira Tomé.
La
investigación publicada en New Phytologist lleva por título “Herbivore
specificity and the chemical basis of plant-plant communication in
Baccharis salicifolia (Asteraceae)” (“Dependencia de la identidad de los
herbívoros y bases químicas en la comunicación entre plantas de
Baccharis salicifolia”). A través de este segundo estudio, se ha
confirmado que las plantas se comunican entre ellas, pero el lenguaje
con el que lo hacen a través de la emisión de compuestos volátiles es
muy específico de los herbívoros que las atacan.
“En
particular, se observó que las plantas son capaces de identificar a los
herbívoros que están atacando a plantas vecinas a través de los
compuestos volátiles que éstas últimas emiten y se preparan de forma
efectiva para un futuro ataque”, destaca Xoaquín Moreira Tomé.
“La
comunicación entre plantas constituye una línea de investigación muy
incipiente a nivel internacional. Tal es su relevancia, que
investigadores en Norteamérica han propuesto el uso de la comunicación
química entre plantas (mediante la aplicación exógena de compuestos
volátiles) como una herramienta del control integrado de plagas que
sustituya a los insecticidas en cultivos agrícolas como el maíz o el
frijol. Sin embargo, esta comunicación química entre las plantas no es
un fenómeno generalizable y depende en gran medida de las condiciones
ambientales en las que se desarrollan las interacciones
planta-herbívoro”, avanza.
En
estos momentos, se ha solicitado financiación a través de convocatorias
en concurrencia competitiva para dar continuidad a estos estudios usando
como modelo la patata, una especie de gran interés para el sector
agrario gallego. El cometido, ahora, pasa por evaluar si además de la
identidad genética de la planta hospedadora y de los diferentes insectos
herbívoros que atacan a la planta el contexto abiótico en el que se
desarrollan las interacciones (disponibilidad de recursos como
nutrientes, agua y luz) determina la presencia e intensidad de los
efectos de la comunicación.
Fuente: Misión Biológica de Galicia
http://www.mbg.csic.es/es/2019/03/04/el-csic-avanza-desde-galicia-en-el-conocimiento-de-la-comunicacion-entre-las-plantas/
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