Los tomates pueden advertir a sus plantas de los ataques de plagas

Según un nuevo estudio, los tomates pueden informar a su planta madre de un ataque orquestado por orugas, provocando a su vez respuestas eléctricas y bioquímicas defensivas. Este trabajo podría permitir el desarrollo de estrategias de vigilancia más efectivas para detectar plagas agrícolas en el futuro.

Para hacer frente a situaciones ambientales adversas sin moverse, las plantas han desarrollado un cuerpo compuesto por estructuras modulares y una diferenciación tisular limitada en comparación con la mayoría de los animales. Dado que cada módulo es capaz de detectar cambios ambientales locales, es relevante que las muchas señales se puedan integrar e interpretar de manera eficiente, permitiendo una respuesta eficiente para mantener viva la planta. Esto es posible gracias a una compleja red de transducción de señales de corto y largo alcance mediante señalización hidráulica, química y eléctrica. A su vez, estas señales pueden conducir a respuestas hormonales y oxidativas.

Los estresores ambientales bióticos, como los insectos, promueven el daño mecánico y facilitan la infección de las plantas por microorganismos.

Ataques de oruga

La polilla del tomate (Helicoverpa armigera), por ejemplo, es un insecto conocido por causar estragos en la producción agrícola. Su oruga desarrolla un apetito voraz por más de 180 especies de plantas de diferentes familias, incluidas las plantas de tomate. Además, esta especie tiene una alta fertilidad y ofrece cierta resistencia a las condiciones ambientales adversas. De hecho, se ha establecido en muchos países.

El tomate, como acabamos de decir, está por tanto en el menú de esta oruga. En muchas plantas, el floema, un tejido conductor de la savia, se utiliza como vía principal de señalización eléctrica. Pero esta savia generalmente solo fluye en una dirección, desde la planta hasta la fruta. Además, a pesar de los haces vasculares presentes en los frutos del tomate y que se conectan con otras partes de la planta, durante mucho tiempo no está claro si los tomates pueden transmitir información a su planta madre.

Un equipo de la Universidad Federal Brasileña de Pelotas investigó recientemente el tema.

Tomates
La oruga de Helicoverpa armigera. Crédito: Gyorgy Csoka

Las frutas pueden compartir información importante

Como parte de este trabajo, los investigadores comenzaron colocando plantas de tomate en una jaula de Faraday para bloquear todos los campos electromagnéticos externos. Luego se colocaron electrodos en los extremos de las ramas, en los puntos donde se conectaban a la fruta.

Luego, mediante electrodos, los investigadores pudieron medir las respuestas eléctricas en las ramas antes, durante y después de un período de 24 horas en el que todos los frutos fueron atacados por las orugas de la especie Helicoverpa armigera. Luego se basaron en algoritmos basados ​​en el aprendizaje automático para detectar patrones en las señales grabadas.

En su estudio, los investigadores explican que han subrayado un “diferencia clara”En los patrones detectados antes y después de los ataques de las orugas. Además, grabaron respuestas bioquímicas defensivas en todo el cuerpo de las plantas después de estos ataques, lo que sugiere que fueron desencadenados por señales enviadas por los frutos.

Dado que los frutos son parte de la planta, formados por los mismos tejidos que las hojas y los tallos, ¿por qué no podrían comunicarse con la planta, informándole de lo que están pasando, al igual que las hojas ordinarias?“, Preguntó la Dra. Gabriela Niemeyer Reissig, autora principal del estudio. “Lo que descubrimos es que estas frutas puede compartir información importante de manera eficaz – como los ataques de orugas – con el resto de la planta“.

Los investigadores ahora planean determinar si otras plantas frutales se comportan de manera similar cuando son atacadas por larvas de insectos. En última instancia, este trabajo podría conducir a una detección más temprana de infestaciones de plagas y, por lo tanto, promover el rendimiento y la calidad de los frutos cultivados.