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Reduce las defensas de las plantas el "miedo" a la competencia

Un mecanismo con importancia agrícola

Lunes 24 de julio de 2006
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LA NACION

Es un hecho probado y bien conocido que los animales sujetos a estrés social -es decir, que deben enfrentar una ardua competencia por los recursos- padecen una depresión de su sistema inmune y, por lo tanto, son más vulnerables a las enfermedades.

Pero ahora, un grupo de investigadores argentinos demostró algo, si cabe, aún más sorprendente: a las plantas les pasa lo mismo.

"Probamos que la percepción que la planta tiene de su entorno modifica la expresión de sus mecanismos de defensa -explica el doctor Carlos Ballaré, investigador principal del Conicet en el Instituto de Investigaciones Fisiológicas y Ecológicas Vinculadas a la Agricultura (Ifeva) y profesor asociado de la Facultad de Agronomía de la UBA-. Cuando reciben señales lumínicas que les indican que hay otras plantas en las cercanías, exhiben un descenso en esas respuestas." El trabajo que lo prueba se publicó en la revista Proceedings of the National Academy of Sciences.

Las hojas verdes absorben la luz visible y reflejan o transmiten el "rojo lejano", que aumenta con la proximidad de otras plantas, una señal temprana de competencia. Lo que documentaron los científicos es que la detección de futuros competidores por ese medio dispara el síndrome de intolerancia a la sombra (shade avoidance, en inglés), caracterizado por elongación del tallo, de los pecíolos, hojas erectas, menor ramificación y floración temprana. Se trata de un proceso que mejora el acceso a la luz en poblaciones tupidas, crítico para la supervivencia en condiciones donde la competencia por la luz es importante.

Para probarlo, los investigadores de la UBA recurrieron a un truco en el laboratorio. "Pudimos documentar que cuando uno a una planta la engaña haciéndole creer que tiene vecinos alrededor, disminuye la expresión de mecanismos de defensa contra insectos", cuenta Ballaré.

Los científicos trabajaron con las típicas orugas. En dos grupos de plantas, ubicaron a uno en un ambiente libre de competidores y al otro, en un medio en el que simularon un cambio en la calidad de la luz similar al que se produce cuando hay competidores en las proximidades. Pusieron las orugas cerca y observaron qué plantas preferían.

"Los insectos prefirieron claramente las que interpretaban que estaban amenazadas por plantas vecinas -asegura Ballaré-. Hay una serie de proteínas, compuestos fenólicos, terpenos y alcaloides que funcionan como moléculas de defensa. Las cuantificamos y verificamos la expresión de genes responsables de detectarlas."

Fenómeno poco comprendido

Aún no se sabe bien por qué las plantas reaccionan de este modo ante una amenaza latente, aunque la sospecha de los investigadores es que podría ocurrir que, al asignar recursos fisiológicos prioritarios a la competencia con otros de su misma especie, el organismo vegetal se ve obligado a reducir la producción de productos de defensa.

"Puede ocurrir que la prioridad sea, por ejemplo, generar tallos más altos para poder sobrepasar a sus vecinas y que eso tenga un costo sobre sus mecanismos de defensa", arriesga Ballaré. Y lo singular del caso es que el mismo efecto puede obtenerse incluso en plantas que están creciendo con acceso ilimitado a la luz y al suelo; es decir, en ausencia de una real competencia por los recursos.

Lo que sí queda en claro es que en plantas en que la competencia es la principal determinante del éxito ecológico, ante la menor indicación de la presencia de competidores éstas priorizan la asignación de recursos hacia funciones que mejoran la habilidad competitiva, pero se hacen más vulnerables a los insectos.

Estas señales de competencia que indican la proximidad de vecinos parecen activar una estrategia de emergencia que dispone que las respuestas de defensa sean minimizadas en un escenario donde los riesgos de competencia futura parecen ser altos.

"Algo que nos intriga es que la mayor parte de las plantas cultivadas son de las que no toleran la sombra, o shade intolerant -comenta Ballaré-. Ante el menor signo de que van a estar sombreadas activan un mecanismo de respuesta que les permite escapar, cambian la morfología de la hoja, desarrollan tallos más largos... Sospechamos que hacen esto en detrimento de la defensa de los insectos, y que puede ser un mecanismo adaptativo, pero que, en condiciones de cultivo, parecería tener un costo desde el punto de vista agrícola en la vulnerabilidad de los cultivos a plagas."

Para el investigador, el "miedo a la competencia", puede ser un resabio evolutivo. Presumiblemente, los ancestros de estas especies vegetales evolucionaron en un ambiente donde la prioridad era mantener la captura de recursos frente a la presencia de competidores, más que defender las estructuras construidas.

La asignación de recursos a la defensa puede reducir la capacidad competitiva de las especies vegetales, y la competencia con vecinos o la limitación de recursos puede limitar las respuestas defensivas, pero el vínculo entre los circuitos de competencia y defensa no había recibido hasta ahora mucha atención. "Sin embargo -dice Ballaré-, últimamente hay interés creciente en entender cómo funcionan estas defensas naturales, lo que permitiría reducir el uso de pesticidas en agronomía. El efecto de las plagas es uno de los principales problemas del agro y una de las líneas centrales del mejoramiento de los cultivos que, en alta densidad tienden a ser más vulnerables."

Para el científico, en la medida en que se conozca más sobre estos mecanismos, la vulnerabilidad a los insectos herbívoros y plagas podría detenerse o revertirse.

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