¿Existe comunicación entre las plantas de patata de una parcela?

Un proyecto del CSIC busca comprobar cómo es la comunicación química que se produce entre plantas de patata cuando son atacadas por insectos herbívoros. El estudio puede aportar soluciones con las que reducir el uso de insecticidas frente a las plagas actuales

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¿Existe comunicación entre las plantas de patata de una parcela?

Plantas de patata.

Estudios recientes han demostrado que existe una comunicación química entre plantas, es decir, mediante compuestos orgánicos que las plantas emiten a la atmósfera. Es un fenómeno que se produce cuando las plantas están siendo atacadas por insectos herbívoros y que funciona a modo de alerta para otras plantas vecinas.

En esta línea de investigación, un proyecto de la Misión Biológica de Galicia, del Consejo Superior de Investigaciones Científicas (CSIC), busca conocer mejor esta comunicación en las plantas de patata puesto que, como se mostró ya en otros cultivos, puede permitir reducir el uso de insecticidas.

Las plantas atacadas emiten unas señales químicas para alertar a las plantas vecinas, que comienzan a preparar sus defensas

«Cuando la planta es atacada por insectos herbívoros emite unas señales químicas volátiles que son reconocidas por las plantas vecinas no atacadas, que comienzan a preparar sus defensas para que, en el caso de sufrir un ataque en el futuro, su respuesta defensiva sea más rápida y eficaz. Es casi el efecto de una vacuna», explica el investigador Xoaquín Moreira Tomé, del grupo de Ecología Evolutiva de las Interacciones Planta-Herbívoro de la Misión Biológica de Galicia, y que ha trabajado en esta materia en investigaciones que fueron publicadas en reconocidas revistas internacionales. «Las plantas que aún no fueron atacadas se preparan, pero no activan los mecanismos de defensa», concreta el investigador.

Captura de compuestos volátiles de las plantas de patata para estudiar su comunicación. / Imagen: CSIC.

Captura de compuestos volátiles de las plantas de patata para estudiar su comunicación. / Imagen: CSIC.

Descifrar el lenguaje

Uno de los aspectos claves en estas investigaciones sobre la comunicación química de las plantas es descifrar el lenguaje que emplean puesto que, como confirmó el investigador en trabajos previos, los compuestos volátiles que emiten son muy específicos y varían en función de la identidad de los herbívoros que estén atacando las plantas.

Esta fue una de las confirmaciones que Moreira logró tras una investigación que realizó en California (EE.UU) sobre el arbusto Baccharis Salicifolia, una especie emblemática del sur de este estado, tanto por sus usos medicinales como por formar parte del hábitat de aves protegidas. Fue una investigación que el experto lideró junto con otros investigadores de la Universidad de California y de la Universidad de Neuchâtel (Suiza) y que publicó en la revista científica New Phytologist.

Las plantas emiten distintos compuestos volátiles en función del herbívoro que las esté atacando

«Se tiene observado que las plantas son capaces de identificar a los herbívoros que están atacando a las plantas vecinas a través de los compuestos volátiles que estas emitieron, lo que les permite prepararse para ese ataque en concreto», explica Moreira.

Una alternativa para reducir el uso de insecticidas

Lo que persigue esta investigación centrada en la patata es «tratar de encontrar esas substancias químicas que producen las plantas ante el ataque», detalla el investigador. Una vez identificadas, el objetivo es que puedan aplicarse de forma esógena estos compuestos volátiles a la planta, para que detecte que se está produciendo un ataque y se prepare para él.

Esta lucha biológica podría permitir reducir el empleo de insecticidas, la solución más recurrente a día de hoy en la agricultura tradicional. Esta es la línea que ya están proponiendo investigadores en Norteamérica para sustituir el empleo de insecticidas en cultivos como el maíz o la judía. «La comunicación química entre plantas constituye una línea de investigación muy incipiente a nivel internacional», reconoce el investigador.

«No hay un compuesto universal que sirva para todo tipo de especies, ni de herbívoros»

La dificultad radica en que «no hay un compuesto universal que sierva para todo tipo de especies de plantas, ni de herbívoros. Cada planta reacciona emitiendo compuestos diferentes en función de muchos factores», comenta el experto. Por eso, en el proyecto propuesto sobre la patata, que se encuentra pendiente de lograr financiación, también se contempla estudiar si otros factores como la disponibilidad de recursos (nutrientes, agua o luz) también provocan que se produzca esta comunicación.

Actuar en un cultivo clave y amenazado

Este proyecto centrado en la patata pretende ofrecer soluciones a un cultivo que es clave en la economía agrícola y que en los últimos años está viéndose amenazado por plagas de herbívoros como la de la polilla guatemalteca, que incluso provocó las restricciones de cultivos en determinadas áreas de Galicia. «Decidimos centrarnos en la patata por la importancia que tiene en el sector agrícola y por cómo se está viendo afectada por la polilla guatemalteca, que puede resultar muy perjudicial para este cultivo», concreta Moreira.

Descifrar la comunicación química de la patata podría ser clave para actuar frente a plagas como la de la polilla guatemalteca

Como apunta Moreira, al igual que con la patata, también podría contemplarse el estudio sobre otros cultivos como el tomate, el maíz o las judías, entre otros, con el objetivo de reducir el uso de insecticidas.

La comunicación química entre plantas aunque en un primero momento incluso generó una gran controversia, especialmente debido a problemas metodológicos, ya fue identificada, mediante estudios de campo y de laboratorio, en más de 30 especies vegetales, muchas de ellas de interés agrícola y forestal. De hecho, en la Misión Biológica de Galicia llevan cuatro años prestando atención a este tema.

Comunicación sólo entre las plantas de la misma especie

Otro de los aspectos destacados de la comunicación química de las plantas es que esta sólo parece darse entre aquellas plantas que están emparentadas genéticamente. «Existen varias teorías ecológicas para explicar esto pero la más aceptada es que la comunicación entre plantas no emparentadas genéticamente le suponen un coste muy elevado para las plantas emisoras. Estas plantas estarían proporcionando de forma altruista un beneficio a otras plantas con las que compiten por los mismos recursos», explica Moreira.

La comunicación supone un coste elevado para las plantas, por lo que se centran sólo en emitirla para las de su especie

Este fue uno de los aspectos en los que el experto también profundizou en sus investigaciones en Norteamérica, con el Baccharis Salicifolia, ya que es una especie dióica, es decir, con estructuras sexuales separadas en distintas plantas y el sexo es un carácter determinado genéticamente. En esta investigación, que fue publicada en la revista Ecology, Moreira comprobó que las plantas machos son capaces de comunicarse con hembras y machos pero las hembras sólo lo hacen con las hembras.

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