A pesar de que las plantas son seres vivos inmóviles eso no implica que sean pasivas, ni mucho menos. En los últimos años ha aumentado considerablemente el número de trabajos científicos que confirman que las plantas pueden comunicarse entre ellas. De esta forma son capaces de avisar sobre la presencia de depredadores o parásitos que podrán responder anticipadamente a sus ataques, modificando algunas estructuras que dificulten la depredación o fabricando sustancias tóxicas que repelan a esos depredadores.
Para comunicarse, las plantas desprenden sustancias volátiles que son reconocidas por otras plantas, pero también pueden enviar mensajes de una manera aún más sofisticada, disponiendo para ello de una auténtica red de comunicaciones para la que cuentan con la ayuda de unos hongos especiales que establecen las conexiones entre los distintos “servidores”.
Hay algunos hongos que viven en el suelo que son capaces de unirse con las raíces de las plantas para formar asociaciones simbióticas que benefician a ambas partes y que reciben el nombre de micorrizas. Las plantas proporcionarán azúcares a los hongos y estos fijarán nutrientes como el fósforo o el nitrógeno que de esta forma podrán ser asimilados por ellas. De esta forma, una planta será capaz de mantener relaciones de simbiosis con varios hongos micorrícicos y asimismo estos hongos podrán relacionarse con varias plantas, lo que dará como resultado la formación de una red común de micelios (“common mycelial networks”, CMN). Hasta hace poco se pensaba que estas redes actuaban exclusivamente como conductos para transportar carbono y nutrientes minerales (Johnson et al. 2002), pero recientemente se ha confirmado que estas redes funcionan como una auténtica red de comunicaciones que participa en la defensa de las plantas contra enfermedades microbianas y algunos insectos parásitos.
Las plantas de tomate (Lycopersicon esculentum) sufren a menudo una enfermedad llamada Tizón temprano del tomate que es producida por la infección del hongo Alternaria solani. Esta enfermedad se manifiesta por la aparición de unas manchas marrones en las hojas que se extienden rápidamente atacando al tallo y finalmente a los frutos, provocando la muerte de la planta en poco tiempo. Normalmente, la planta atacada tiene pocas posibilidades de sobrevivir, ya que no es capaz de activar a tiempo las defensas necesarias, que consisten en la fabricación de unos enzimas, como la peroxidasa o la polyphenol oxidasa, que son muy efectivos contra esa infección. Lo que ha descubierto un grupo de investigadores del Key Laboratory of Ecological Agriculture de China es que después de haberse establecido una CMN entre varias plantas de tomate, si se inoculaba el patógeno en una de ellas, las plantas que estaban en contacto con ellas eran capaces de activar un grupo de genes que producían los enzimas defensivos, aumentando de esta forma la resistencia de las plantas antes de que fueran atacadas (Song et al., 2010).
Pero las señales emitidas por las plantas pueden ser mucho más complejas, ya que pueden variar según a quién vayan dirigidas, ya que las plantas no solo son capaces de comunicarse con otras plantas, como acabamos de ver, sino que pueden emitir señales de alarma que serán reconocidas por algunos animales que acudirán en su ayuda.
Uno de estos casos de comunicación compleja ocurre en una de nuestras plantas más conocidas, sobre todo en Asturias, la planta de la Faba (Vicia faba). Las plantas de faba, cuando están sanas emiten unas sustancias volátiles que son detectadas por los pulgones, que rápidamente acuden para alimentarse de ellas. Los pulgones tienen la boca transformada en un estilete que perfora el tallo de las plantas para chuparles la sabia y por si fuera poco, pueden transportar virus en la saliva que pueden provocar graves infecciones a la planta y ocasionarles la muerte.
Una vez que los pulgones llegan a la planta y empiezan a provocar daños a la planta, las composición de las sustancias volátiles que emite la faba cambia y empieza a producir otras sustancias que además se ser repelentes para los pulgones son una señal para algunos de sus depredadores, como las avispas parasitoides. A su vez, los pulgones, una vez que detectan esas sustancias emiten otras capaces de inhibirlas (Schwartzberg et al., 2011). Como ya hemos visto varias veces, las relaciones entre depredadores y presas son una constante guerra de armamentos, en este caso una guerra química.
Pero la producción de las sustancias defensivas por parte de la faba podría llegar tarde si la planta ya ha sido infestada y no serían demasiado efectivas, ya que la cantidad de pulgones sobre la planta podría ser demasiado elevada para que sean eficaces contra ellos. En un trabajo publicado recientemente se ha confirmado que las plantas de faba solo son capaces de producir esas sustancias volátiles cuando están comunicadas entre sí mediante una red común de micelio (Babikova et al, 2013). En este caso, la planta infectada emite una señal a través de esta red, lo que provoca la producción de las sustancias defensivas por las plantas sanas que están conectadas.
Como hemos visto, las plantas son capaces de comunicarse entre sí y usar esas comunicaciones para avisar de un peligro a otras plantas, de forma que las que reciben el mensaje puedan responder a tiempo y defenderse. Pero ¿por qué motivo avisa una planta a otra para que se defienda de un ataque sin obtener nada a cambio? Se podría responder que las plantas actúan por altruismo o quizás porque el establecimiento de este tipo de comunicaciones puede resultar beneficioso para todas ellas (hoy por ti, mañana por mí), pero también podría ser que las plantas establezcan esas relaciones para ayudar a otras plantas emparentadas con ellas, de hecho se ha confirmado que muchas plantas son capaces de reconocer a parientes relacionados genéticamente con ellas y responder a su presencia.
Pero eso ya lo veremos otro día
Referencias
- Babikova Z, Gilbert L, Bruce TJA, Birkett M, Caulfield JC, Woodcock C, Pickett JA, Johnson D (2013) Underground signals carried through common mycelial networks warn neighbouring plants of aphid attack. Ecology Letters 16: 835–843.
- Johnson D, Leake JR, Ostle N, Ineson P & Read DJ (2002). In situ 13CO2 pulse-labelling of upland grassland demonstrates a rapid pathway of carbon flux from arbuscular mycorrhizal mycelium to the soil. New Phytol., 153: 327–334.
- Schwartzberg EG, Böröczky K & Tumlinson JH (2011) Pea aphids, Acyrthosiphon pisum, suppress induced plant volatiles in broad bean, Vicia faba. J Chem Ecol. 37: 1055 - 1062.
- Song YY, Zeng RS, Xu JF, Li J, Shen X, Yihdego WG (2010) Interplant Communication of Tomato Plants through Underground Common Mycorrhizal Networks. PLoS ONE 5(10): e13324. doi:10.1371/journal.pone.0013324
Para comunicarse, las plantas desprenden sustancias volátiles que son reconocidas por otras plantas, pero también pueden enviar mensajes de una manera aún más sofisticada, disponiendo para ello de una auténtica red de comunicaciones para la que cuentan con la ayuda de unos hongos especiales que establecen las conexiones entre los distintos “servidores”.
Hay algunos hongos que viven en el suelo que son capaces de unirse con las raíces de las plantas para formar asociaciones simbióticas que benefician a ambas partes y que reciben el nombre de micorrizas. Las plantas proporcionarán azúcares a los hongos y estos fijarán nutrientes como el fósforo o el nitrógeno que de esta forma podrán ser asimilados por ellas. De esta forma, una planta será capaz de mantener relaciones de simbiosis con varios hongos micorrícicos y asimismo estos hongos podrán relacionarse con varias plantas, lo que dará como resultado la formación de una red común de micelios (“common mycelial networks”, CMN). Hasta hace poco se pensaba que estas redes actuaban exclusivamente como conductos para transportar carbono y nutrientes minerales (Johnson et al. 2002), pero recientemente se ha confirmado que estas redes funcionan como una auténtica red de comunicaciones que participa en la defensa de las plantas contra enfermedades microbianas y algunos insectos parásitos.
Las plantas de tomate (Lycopersicon esculentum) sufren a menudo una enfermedad llamada Tizón temprano del tomate que es producida por la infección del hongo Alternaria solani. Esta enfermedad se manifiesta por la aparición de unas manchas marrones en las hojas que se extienden rápidamente atacando al tallo y finalmente a los frutos, provocando la muerte de la planta en poco tiempo. Normalmente, la planta atacada tiene pocas posibilidades de sobrevivir, ya que no es capaz de activar a tiempo las defensas necesarias, que consisten en la fabricación de unos enzimas, como la peroxidasa o la polyphenol oxidasa, que son muy efectivos contra esa infección. Lo que ha descubierto un grupo de investigadores del Key Laboratory of Ecological Agriculture de China es que después de haberse establecido una CMN entre varias plantas de tomate, si se inoculaba el patógeno en una de ellas, las plantas que estaban en contacto con ellas eran capaces de activar un grupo de genes que producían los enzimas defensivos, aumentando de esta forma la resistencia de las plantas antes de que fueran atacadas (Song et al., 2010).
Pero las señales emitidas por las plantas pueden ser mucho más complejas, ya que pueden variar según a quién vayan dirigidas, ya que las plantas no solo son capaces de comunicarse con otras plantas, como acabamos de ver, sino que pueden emitir señales de alarma que serán reconocidas por algunos animales que acudirán en su ayuda.
Uno de estos casos de comunicación compleja ocurre en una de nuestras plantas más conocidas, sobre todo en Asturias, la planta de la Faba (Vicia faba). Las plantas de faba, cuando están sanas emiten unas sustancias volátiles que son detectadas por los pulgones, que rápidamente acuden para alimentarse de ellas. Los pulgones tienen la boca transformada en un estilete que perfora el tallo de las plantas para chuparles la sabia y por si fuera poco, pueden transportar virus en la saliva que pueden provocar graves infecciones a la planta y ocasionarles la muerte.
Una vez que los pulgones llegan a la planta y empiezan a provocar daños a la planta, las composición de las sustancias volátiles que emite la faba cambia y empieza a producir otras sustancias que además se ser repelentes para los pulgones son una señal para algunos de sus depredadores, como las avispas parasitoides. A su vez, los pulgones, una vez que detectan esas sustancias emiten otras capaces de inhibirlas (Schwartzberg et al., 2011). Como ya hemos visto varias veces, las relaciones entre depredadores y presas son una constante guerra de armamentos, en este caso una guerra química.
Pero la producción de las sustancias defensivas por parte de la faba podría llegar tarde si la planta ya ha sido infestada y no serían demasiado efectivas, ya que la cantidad de pulgones sobre la planta podría ser demasiado elevada para que sean eficaces contra ellos. En un trabajo publicado recientemente se ha confirmado que las plantas de faba solo son capaces de producir esas sustancias volátiles cuando están comunicadas entre sí mediante una red común de micelio (Babikova et al, 2013). En este caso, la planta infectada emite una señal a través de esta red, lo que provoca la producción de las sustancias defensivas por las plantas sanas que están conectadas.
Como hemos visto, las plantas son capaces de comunicarse entre sí y usar esas comunicaciones para avisar de un peligro a otras plantas, de forma que las que reciben el mensaje puedan responder a tiempo y defenderse. Pero ¿por qué motivo avisa una planta a otra para que se defienda de un ataque sin obtener nada a cambio? Se podría responder que las plantas actúan por altruismo o quizás porque el establecimiento de este tipo de comunicaciones puede resultar beneficioso para todas ellas (hoy por ti, mañana por mí), pero también podría ser que las plantas establezcan esas relaciones para ayudar a otras plantas emparentadas con ellas, de hecho se ha confirmado que muchas plantas son capaces de reconocer a parientes relacionados genéticamente con ellas y responder a su presencia.
Pero eso ya lo veremos otro día
Referencias
- Babikova Z, Gilbert L, Bruce TJA, Birkett M, Caulfield JC, Woodcock C, Pickett JA, Johnson D (2013) Underground signals carried through common mycelial networks warn neighbouring plants of aphid attack. Ecology Letters 16: 835–843.
- Johnson D, Leake JR, Ostle N, Ineson P & Read DJ (2002). In situ 13CO2 pulse-labelling of upland grassland demonstrates a rapid pathway of carbon flux from arbuscular mycorrhizal mycelium to the soil. New Phytol., 153: 327–334.
- Schwartzberg EG, Böröczky K & Tumlinson JH (2011) Pea aphids, Acyrthosiphon pisum, suppress induced plant volatiles in broad bean, Vicia faba. J Chem Ecol. 37: 1055 - 1062.
- Song YY, Zeng RS, Xu JF, Li J, Shen X, Yihdego WG (2010) Interplant Communication of Tomato Plants through Underground Common Mycorrhizal Networks. PLoS ONE 5(10): e13324. doi:10.1371/journal.pone.0013324
Hoy por ti, mañana por mi... la unión de seres vivos, máxima expresión de ...¿inteligencia?. Muy interesante, ya leí alguna cosa al respecto, saludos.
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