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domingo, 16 de julio de 2017

Biodiversidad: De herbívoros a carnívoros en un plisplás

Oruga soldado, la larva de la polilla Spodoptera exigua. Foto David Marquina.

Problema: Las plantas son atacadas por miles de herbívoros. Respuesta: muchas plantas poseen todo un arsenal de productos antiherbívoros. El pasado 10 de julio, la revista Nature Ecology & Evolution publicó un artículo en el que investigadores de Madison University, Wisconsin, presentaron los resultados de una investigación en la que ensayaron la hipótesis de que las defensas producidas por las tomateras inducen a los insectos que las devoran a transformarse en caníbales. Sus análisis demuestran que las defensas que promueven el canibalismo benefician a los tomates de dos maneras: el canibalismo reduce directamente la abundancia de herbívoros y los caníbales comen significativamente menos material vegetal. Este medio de defensa, que era desconocido hasta ahora, puede alterar la dinámica planta-herbívoro, la evolución de las plantas y la transmisión de patógenos.
Las plantas tienen defensas muy originales. A diferencia de los animales, que pueden huir o esconderse cuando son atacados por sus depredadores, debido a su naturaleza sésil, las plantas no pueden hacerlo, pero que no puedan hacerlo no significa que permanezcan indefensas, listas para ser devoradas por cualquiera que pase por allí. Además de defensas físicas tan evidentes como espinas y aguijones, las plantas dependen de una serie productos químicos para su defensa. El mundo de la fitoquímica es extraordinariamente sorprendente y, como desconocemos más de lo que conocemos sobre él, cuando leemos investigaciones como la comentada nos ocurre lo que a Alicia cuando miraba detrás del espejo: se abre ante nosotros un país de maravillas.
Polilla de Spodoptera exigua. Foto David Marquina.
El canibalismo en los insectos no es nada extraordinario, incluso entre las especies herbívoras. Cuando las ganas de comer aprietan, ni amigos ni vecinos se respetan: si las cosas se ponen difíciles, ¿por qué no zamparse a su hermano o a su vecino? La investigación realizada con tomates (Solanum dulcamara) y la oruga soldado (Spodoptera exigua) sugiere que las plantas podrían ser capaces de inducir este comportamiento en las orugas mucho antes de que se produzca de forma natural.
La oruga soldado, también conocida como gardama o rosquilla verde, es una de las plagas agrícolas mejor conocidas. Originaria de Asia, se ha expandido mundialmente y ahora se encuentra casi en cualquier lugar donde se cultive su hospedador, y lo que no faltan son víctimas de su voracidad: ataca sin mayores dificultades a espárragos, coles, judías, guisantes, remolacha azucarera y de mesa, apio, lechuga, patata, tomate, algodón, cereales, oleaginosas, tabaco, muchas plantas ornamentales y multitud de especies herbáceas.
Son orugas cortadoras de color verde y marrón, con franjas longitudinales oscuras en el costado. El adulto es una polilla de un color pardo o gris de 2 a 3 cm de envergadura absolutamente inofensiva para las plantas si no fuera por su capacidad reproductiva. En cambio, la larva se alimenta del follaje de las plantas adultas y es capaz de devorar por completo a las recién germinadas. Las larvas más pequeñas devoran el parénquima de las hojas, de manera que todo lo que queda es una fina epidermis y los nervios. Las larvas más grandes tienden a abrir agujeros a través de áreas más gruesas de las plantas. Por ejemplo, se abren paso agujereando la superficie de una lechuga para llegar al corazón, lo que convierte al producto en no apto para el consumo. En su deambular, las larvas más pequeñas dejan un rastro de seda, que cubre las hojas con una fina película plateada.
El fitoquímico producido por la tomatera que induce al canibalismo en la oruga soldado se llama jasmonato de metilo, un metabolito secundario que se sintetiza a partir del ácido linoleico, por acción de la lipogenasa. Se trata de un compuesto orgánico volátil producido por muchas especies de plantas del que hasta ahora se sabía que actúa como regulador del crecimiento, lo que significa que actúa en una diversa gama de funciones biológicas como la germinación, el crecimiento de las raíces, la maduración de los frutos y la defensa frente a herbívoros. Como es un producto volátil, cuando una planta es atacada la liberación es captada por otras plantas vecinas, lo que induce a que aumente la producción del jasmonato por todo el cultivo. Después de todo, cuando veas las barbas de tu vecino rapar, pon las tuyas a remojar: si tu planta vecina está siendo atacada, hay una alta probabilidad de que te ataque a ti. A prevenir tocan.
Los investigadores han encontrado que las plantas que fueron tratadas con jasmonato de metilo indujeron a que las orugas se devoraran entre sí, mientras que las orugas que no fueron tratadas con el jasmonato sólo practicaron el canibalismo, si es que lo hicieron, después de haber consumido todas las hojas disponibles.
El equipo científico está investigando ahora para averiguar si la inducción del canibalismo también ayuda a propagar enfermedades entre las orugas. Teniendo en cuenta la casi ubicuidad de metil jasmonato en el mundo vegetal, esta excitante nueva forma de defensas vegetales abre la puerta a muchas formas potencialmente más seguras de control de plagas. © Manuel Peinado Lorca. @mpeinadolorca.