Comptes de plantes
2012/05/01 Etxebeste Aduriz, Egoitz - Elhuyar Zientzia Iturria: Elhuyar aldizkaria
La pomera no és un comunicador qualsevol. A principis de primavera comunica als insectes pol·linitzadors amb flors blanques que s'obren gairebé per davant de les fulles, trobant allí un dolç nèctar. I la pomera aconseguirà que els insectes transportin el pol·len de la flor a la flor. A la fi d'estiu, a través de la dolça olor de les pomes madures, obre un altre missatge important, una crida directa als fruiters perquè mengin el fruit i escampin les llavors.
Però no acaba aquí les habilitats comunicatives d'una pomera. Per exemple, la pomera també és capaç de cridar als enemics dels seus enemics. Quan és atacat per un àcar, la pomera emet uns compostos volàtils i envia un missatge químic per a cridar als "guardaespatlles" que circulen al voltant. Aquest missatge atreu a altres àcars que mengen àcars que ataquen a la pomera.
Estudis aïllats que suggerien que les plantes tenien aquest tipus de capacitats comunicatives, van suscitar grans debats fins fa pocs anys. No obstant això, en els últims anys els científics han anat descobrint cada vegada més exemples. Marcel Dicke de la Universitat de Wagening (Holanda) va ser un dels primers a descobrir la comunicació entre la pomera i els àcars. En l'actualitat està convençut que aquest tipus de sistemes de comunicació són molt comunes en les plantes: "Jo estic convençut que totes les plantes ho fan. Mai hem trobat plantes que no envien missatges químics".
Consol De Moraes, de la Universitat Pennsylvania State, també és pionera en la recerca d'interaccions entre plantes i insectes. De Morals va investigar el cas d'algunes herbes que ataquen la planta del tabac, el blat de moro, etc. i Dick va descobrir que ocorria el mateix que havia vist entre la pomera i els àcars. Quan l'eruga comença a menjar la planta, alguns components de la seva saliva provoquen que la planta emeti alguns compostos volàtils. Aquests compostos atreuen a les vespes paràsites que posen un ou dins de l'eruga. La larva de vespa que neix d'aquest ou s'alimenta de por.
Segons De Morals, no tots els experts coincideixen en si això és una veritable comunicació: "S'ha discutit si els compostos emesos per una planta davant una agressió són realment un senyal o simplement subproductes dels processos fisiològics. Jo crec que tenen una funció de senyal i que aquesta forma de comunicació és bastant important per a les plantes".
Sol·licitud d'ajuda
Les plantes disposen de mecanismes de defensa directes enfront dels insectes vegetatius, que produeixen compostos tòxics per a ells. Però "defensar amb toxines no és eficaç contra tots els enemics. I per a lluitar contra els especialistes amb capacitat de resistir a les toxines és important l'ajuda dels guardaespatlles", diu Dick.
"Les interaccions amb compostos volàtils són cada vegada més complexes i complexes entre plantes i insectes. Més del que pensem", reconeix De Morales. Per exemple, en el cas de les erugues i vespes paràsites, han vist que les plantes no envien missatges en qualsevol moment. Els compostos que atreuen a les vespes paràsites només s'aboquen durant el dia, ja que les vespes actuen durant el dia. A la nit, les plantes de tabac atacades per les erugues emeten altres compostos. Aquests compostos espanten les arnes nocturnes i impedeixen la posada en planta dels ous, evitant així que d'aquests ous neixin més herbàcies que menjarien la planta.
Però no sols això, l'equip de De Moraes ha vist que les plantes també detecten qui és l'agressor i segons això envien un missatge o un altre, en concret, un missatge dirigit a l'enemic d'aquest agressor.
D'altra banda, els agressors també utilitzen els missatges de les plantes per a conèixer-se mútuament. Els investigadors herbacis van descobrir que un insecte que s'alimenta de les arrels de la mostassa i un altre que pon en les fulles d'una mateixa planta es coneixen gràcies als missatges que envia la planta. És a dir, si un insecte incideix en el subsòl, el que pon en les fulles (perquè les seves erugues es triïn amb les fulles) pot saber que aquesta planta està presa i evitar així competir pel mateix recurs.
Cada vegada és més clar, per tant, que el llenguatge format pels missatges volàtils de les plantes és més complex de l'esperat, i el que estava en el límit d'una dècada increïble atreu cada vegada l'atenció de més investigadors. "Ara són molts els estudis que s'estan realitzant sobre els mecanismes que utilitzen les plantes per a sintetitzar aquests compostos volàtils", explica De Moranes. Existeix una substància clau: l'àcid jasmónico. És una hormona de les plantes que, quan la planta sofreix algun atac, posa en marxa els mecanismes de defensa de la planta. Segons un estudi recent realitzat pel grup de De Moranes, els polls vegetals saben molt bé. Eliminen l'àcid jasmónico de la planta, impedint que la planta pugui atreure als depredadors dels polls i posant potes enlaire el mecanisme de defensa de la planta. És més, si les erugues arriben a una planta atacada pels polls, aquests també queden lliures dels depredadors.
De la planta a la planta
La comunicació de les plantes no es limita a les interaccions amb els insectes. "Cada vegada hi ha més proves que els veïns afectats reben missatges acomiadats per les plantes pròximes i que llavors posen en marxa els seus mecanismes de defensa", afegeix De Morales. Els estatunidencs Jack Schultz i Ian Baldwin van publicar en Science en 1983 el vist en aurons i garses: en danyar les fulles d'alguns exemplars, els exemplars innocus de la zona també posaven en marxa les seves defenses químiques. Així, van proposar la hipòtesi de la comunicació entre les plantes. En aquella època, no obstant això, el concepte de “arbre ponent” no va ser acceptat.
Durant molts anys no es va parlar més sobre el tema, però a partir dels 90 es van anar descobrint més proves. L'any 2000 el mateix Baldwin va demostrar que aquest fenomen també es produïa entre diferents espècies de plantes. Vegem amb horror que les plantes de tabac salvatges de la zona de Nicotiana attenuata, influenciades per un compost desprès per l'arbust Artemísia tridentata danyat, produïen més compostos tòxics i així ho feien amb tremolors i llagostes un 50% menys.
I és que si les plantes són capaces d'enviar missatges, no és d'estranyar que siguin capaços de rebre'ls. "Cada vegada hi ha més estudis que demostren que les plantes tenen sofisticades capacitats olfactòries", explica De Morales. Aquesta capacitat pot aportar avantatges però també riscos. "Recentment hem descobert que algunes plantes paràsites que s'alimenten d'altres plantes utilitzen l'olfacte per a créixer cap a l'hoste". El pentagón Cuscuta parla de planta paràsita. Cuscuta viu de la suor d'altres plantes i en 2006 van demostrar que Cuscuta, per a localitzar a les víctimes, "ole" els compostos volàtils que aquestes emeten a l'aire.
Missatges subterranis
"Altres recerques han començat a explorar la comunicació subterrània", afegeix De Moranes. Per exemple, igual que ocorre amb el Cuscuta, els compostos que llancen en el sòl blat de moro, el sorgo i el mill atreuen a la planta paràsita Striga.
I a través d'aquesta comunicació subterrània secreta, s'ha descobert en diferents estudis la capacitat de les plantes de conèixer als seus parents. Investigadors de la Universitat McMaster d'Ontario, en un treball publicat en 2007, van explicar que els grans d'edentula Cakile de la mateixa mare, plantats junts en un mateix vaixell, desenvolupen menys les seves arrels que els exemplars de diferents mares. I en un altre treball de 2010 el resultat va ser el mateix amb Arabidopsis thaliana. En aquest cas, les plantes van ser criades en envasos individuals i posteriorment transvasades. Les plantes col·locades en el vaixell en el qual hi havia un parent anterior van desenvolupar menys les seves arrels. I, després de repetir l'experiment amb un compost que inhibeix la secreció radicular, no es van produir semblants diferències en el desenvolupament de les arrels. Això va posar de manifest la importància dels compostos despresos de les seves arrels en el procés de coneixement dels seus parents.
Artemísia tridentata va més enllà de l'arbust, unint la capacitat de conèixer als seus parents i els mecanismes de defensa. Els investigadors han comprovat que els missatges que segreguen els exemplars afectats tenen major influència en els parents que en els no emparentats. De fet, els que van rebre els missatges dels seus familiars van sofrir menys atacs.
Les sorpreses se succeeixen, però a poc a poc els investigadors aprenen a escoltar a les plantes. Segons De Moranes, "entendre els missatges que utilitzen les plantes per a posar en marxa els seus mecanismes de defensa pot ajudar a aplicar-los en l'agricultura". Precisament aquest és un dels objectius actuals de l'equip de Dicke: "utilitzar la comunicació de les plantes per a protegir els cultius sense perjudicar el medi ambient". Per exemple, "demanant ajuda a plorar fort podem triar varietats que col·laborin amb agents de control biològic", diu Dick.
Gai honi buruzko eduki gehiago
Elhuyarrek garatutako teknologia
