Tomates parlantes y orugas hambrientas: Los científicos desvelan más secretos de la comunicación entre plantas

Las plantas como los tomates se comunican enviando compuestos orgánicos volátiles.
Las plantas como los tomates se comunican enviando compuestos orgánicos volátiles. Derechos de autor Canva
Por Euronews Green
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Este artículo se publicó originalmente en inglés

Tomates autóctonos frente a híbridos: Los científicos descubren que las plantas ecológicas combaten mejor las orugas.

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Las plantas pueden hacer cosas asombrosas. Por si las maravillas de la fotosíntesis no fueran suficientes -producir oxígeno del sol para permitir prácticamente toda la vida en la Tierra-, la gente ha colaborado con las plantas en algunos proyectos alucinantes.

Los científicos han enseñado a las espinacas a enviar correos electrónicos, han generado electricidad a partir de arbustos y han descubierto cómo enseñan a sus crías a adaptarse al cambio climático.

Pero algunas de las cosas que los humanos hacen a las plantas también limitan sus poderes, según demuestra un nuevo estudio sobre los tomates.

Investigadores de la Universidad de Illinois Urbana-Champaign han estudiado qué ocurre cuando los tomates reciben la visita de "amigos" y "enemigos": microbios beneficiosos del suelo y orugas. Sus resultados nos adentran en el estilo de comunicación de una de las especies más sabrosas del mundo.

Esther Ngumbi, profesora adjunta de biología integrativa en la universidad y coautora del reciente estudio, cree en "el evangelio de la química vegetal".

"La gente tiende a pensar que las plantas no son inteligentes, pero nuestros estudios han demostrado que responden activamente al entorno que las rodea utilizando la química", afirma.

¿Cómo se comunican las plantas?

La química vegetal, añade Ngumbi, es el lenguaje que utilizan las plantas para comunicarse. Adopta la forma de compuestos orgánicos volátiles (COV) que producen para influir en el mundo exterior.

Las plantas emiten COV por varias razones: señalan una herida, preparan sus defensas o se advierten mutuamente de las amenazas del entorno. A veces, el ser humano también puede captar estas señales, por ejemplo, al percibir el olor de la hierba cortada.

Estos mensajes químicos también pueden utilizarse para reclutar microbios beneficiosos del suelo que ayudan a las plantas a crecer, como los hongos micorrícicos arbusculares (HMA). O para indicar a los depredadores de insectos que hay una plaga masticando sus hojas que quiere que desaparezca.

"Cuando una oruga mastica una hoja, la planta envía una señal a sus depredadores. Es como una valla publicitaria que les indica dónde está el almuerzo", explicó Erinn Dady, otra coautora del estudio, al equipo del Instituto Carl R. Woese de Biología Genómica (IGB).

Como no pueden huir del peligro, este tipo de lucha química da a las plantas la mejor oportunidad de sobrevivir. Y comprender los factores que afectan a las emisiones de COV nos ayuda a ayudarlas.

Raíces frente a híbridos: ¿Qué nos dicen los tomates?

Podríamos estar debilitando las defensas de los tomates híbridos.
Podríamos estar debilitando las defensas de los tomates híbridos.Canva

Basándose en investigaciones sobre cómo los microbios del suelo o las orugas pueden influir en los COV, los investigadores quisieron examinar el impacto colectivo de amigos y enemigos.

Para ampliar el campo de estudio, no se limitaron a los tomates cultivados industrialmente, sino que probaron cuatro variedades diferentes cultivadas habitualmente por pequeños agricultores de Illinois. Se eligieron dos híbridos -Mountain Fresh y Valley Girl- y dos variedades ecológicas, Amish Paste y Cherokee Purple.

Para estas cuatro variedades, los investigadores compararon las respuestas de las plantas dejadas solas, con las expuestas a AMF, a las orugas o a ambas. Las plantas de ocho semanas se encerraron durante una hora en una bolsa de horno que bloqueaba los olores para atrapar los COV que liberaban. A continuación, se analizaron los distintos componentes químicos del aire.

Los resultados fueron... algo confusos. Añadidos por separado, los HMA y las orugas redujeron las emisiones volátiles de las cuatro variedades de plantas. Y las emisiones no cambiaron mucho cuando ambos estaban presentes. No está del todo claro por qué los hongos beneficiosos redujeron los COV y por qué las plantas no respondieron mejor a las orugas.

Pero un hallazgo clave es que los tomates híbridos emitían cantidades menores de COV en comparación con sus vecinos autóctonos.

"Los tomates autóctonos -los grandes y jugosos que todos adoramos- se cultivan para dar sabor. En cambio, los híbridos se cultivan para la producción convencional a gran escala, lo que supone un coste para la planta", explica Ngumbi.

"Nuestro trabajo sugiere que estamos comprometiendo las defensas de las plantas a través de nuestros procesos de cría".

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¿Por qué crecieron más las plantas masticadas por orugas?

Las pruebas con tomates arrojaron otro resultado desconcertante que ha llevado a los investigadores por una nueva línea de investigación.

También midieron el crecimiento de las plantas en la superficie y en el suelo. Como era de esperar, las plantas asociadas a hongos desarrollaron más hojas y estructuras radiculares más complejas. Una prueba más de lo increíbles y cooperativos que pueden llegar a ser los hongos.

"Los HMA forman asociaciones en más del 80% de las plantas terrestres, estableciendo un comercio en el que los hongos extraen nutrientes del suelo a cambio del carbono de las plantas", explica Dady. "Descubrimos que, especialmente en la Cherokee Purple, los HMA pueden conferir beneficios adicionales, como un mayor crecimiento y una mayor emisión de COV". 

Pero las plantas tratadas con orugas también tuvieron un mayor crecimiento. "Estas plantas tenían más biomasa tanto en sus raíces como por encima del suelo, lo que parece contraintuitivo porque han sido activamente comidas. Yo supondría que tendrían menos biomasa", explicó Dady en la web de la universidad.

"Ngumbi también especuló con la posibilidad de que a las plantas no les molestara el número de orugas y siguieran creciendo. O que las orugas no tuvieran tanta hambre como para causar daños reales. "Hay muchas cosas entre bastidores que aún no entendemos", añade. Queadn muchas más pistas del diálogo que los investigadores pretenden captar.

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