O Consello Superior de Investigacións Científicas (CSIC) desenvolve, a través do grupo Xenética e Ecoloxía Forestal da Misión Biolóxica de Galicia, investigacións acerca da comunicación química entre as plantas. Xoaquín Moreira Tomé, investigador contratado Ramón e Cajal no citado centro, liderou recentemente dous estudos cuxos resultados se publicaron nas prestixiosas revistas Ecology e New Phytologist. Nestes estudos colaboraron investigadores das universidades de California (Estados Unidos) e Neuchâtel (Suíza).
“A comunicación química entre plantas en resposta ao dano ocasionado por insectos herbívoros é un fenómeno que ocorre cando unha planta non danada (planta receptora) recoñece e responde á emisión de compostos orgánicos volátiles emitidos por unha planta veciña atacada (planta emisora). Esta resposta nas plantas receptoras non atacadas involucra un fenómeno coñecido como priming (ou prealerta) onde as plantas receptoras preparan (pero non activan) os seus mecanismos de defensas para así responder defensivamente de forma máis rápida e eficaz ao dano un vez que este ocorre”, explica Xoaquín Moreira Tomé.
Os primeiros traballos en demostrar a existencia da comunicación entre plantas mediante a emisión de compostos orgánicos volátiles en resposta á herbivoría xeraron unha gran controversia na comunidade científica, especialmente debido a problemas metodolóxicos. Con todo, na actualidade este fenómeno foi identificado mediante estudos en campo e laboratorio en máis de 30 especies vexetais, moitas delas de interese agrícola e forestal. Neste contexto, na MBG, centro do CSIC en Pontevedra adscrito á área de Ciencias Agrarias, leva preto dun lustro prestando atención a este tema.
A investigación publicada en Ecology leva por título “Specificity of plant-plant communication for Baccharis salicifolia sexes but not genotypes”. Toma como obxecto de estudo o arbusto Baccharis Salicifolia, unha especie emblemática do sur de California coñecida polos seus usos medicinais e por ser unha especie dioica, é dicir, con estruturas sexuais separadas en distintas plantas. Os resultados deste traballo revelan que as plantas machos e femias comunícanse de forma diferente ao seren atacadas por un herbívoro: as plantas macho son capaces de comunicarse con femias e machos, pero as femias só coas femias.
“Existen varias teorías ecolóxicas que explican porque as plantas poderían axudar a aquelas especies coas que estean emparentadas xeneticamente (o sexo é un carácter determinado xeneticamente). A teoría máis aceptada é que a comunicación entre plantas non emparentadas xeneticamente supón un custo moi elevado para as plantas emisoras, xa que estarían a proporcionar de forma altruísta un beneficio en termos de fitness a outras plantas coas que compiten polos mesmos recursos”, explica Xoaquín Moreira Tomé.
A investigación publicada en New Phytologist leva por título “Herbivore specificity and the chemical basis of plant-plant communication in Baccharis salicifolia (Asteraceae)”. A través deste segundo estudo, confirmouse que as plantas se comunican entre elas, pero a linguaxe co que o fan a través da emisión de compostos volátiles é moi específico dos herbívoros que as atacan.
“En particular, observouse que as plantas son capaces de identificar aos herbívoros que están a atacar a plantas veciñas a través dos compostos volátiles que estas últimas emiten e prepáranse de forma efectiva para un futuro ataque”, destaca Xoaquín Moreira Tomé.
Unha liña incipiente no estudo das plantas
“A comunicación entre plantas constitúe unha liña de investigación moi incipiente a nivel internacional. Tal é a súa relevancia, que investigadores en América do Norte propuxeron o uso da comunicación química entre plantas (mediante a aplicación exóxena de compostos volátiles) como unha ferramenta do control integrado de pragas que substitúa aos insecticidas en cultivos agrícolas como o millo ou o feixón. Con todo, esta comunicación química entre as plantas non é un fenómeno xeral e depende en gran medida das condicións ambientais nas que se desenvolven as interaccións planta-herbívoro”, avanza.
Nestes momentos, solicitouse financiamento a través de convocatorias en concorrencia competitiva para dar continuidade a estes estudos usando como modelo a pataca, unha especie de gran interese para o sector agrario galego. O labor, agora, pasa por avaliar se ademais da identidade xenética da planta hospedadora e dos diferentes insectos herbívoros que atacan á planta o contexto abiótico no que se desenvolven as interaccións (dispoñibilidade de recursos como nutrientes, auga e luz) determina a presenza e intensidade dos efectos da comunicación.
