Es posible creer que las plantas son organismos delicados que, como no pueden salir corriendo, mueren en cuanto aparece una amenaza. Sin embargo, las plantas tienen un potente sistema defensivo que reconoce a los organismos nocivos (patógenos o herbívoros) y responde contra ellos. Activan un escudo, un sofisticado sistema de defensa que actúa de modo similar a nuestro sistema inmunológico. Pero incluso van más allá.
Un nuevo estudio, realizado con plantas de pimiento, acaba de demostrar que su sistema defensivo se activa incluso cuando detectan cadáveres de otras plantas.
Así se defienden
Cuando un herbívoro muerde una hoja, la planta reconoce el peligro mediante receptores presentes en sus células.
Pero ¿qué perciben realmente estos receptores celulares de la planta?
Al romperse los tejidos vegetales, tras la mordida del herbívoro, quedan partes de células en la zona del ataque (principalmente moléculas de la pared celular, como la celulosa). Estos fragmentos celulares son patrones moleculares asociados a daño, que las células que han quedado sanas reconocen, enviando señales al resto de la planta para dar aviso del ataque.
En ese momento comienza la resistencia sistémica vegetal. La planta envía una señal hormonal a todos sus tejidos, activando las defensas (por ejemplo, sintetizando compuestos insecticidas), para evitar que el atacante termine por matar a la planta.
Investigadores de la Universidad de Valladolid y de la Misión Biológica de Galicia (CSIC) decidieron investigar cómo explotar este mecanismo defensivo vegetal en la agricultura.
La base de la biofumigación
En la década de los 90 se inició una práctica agrícola muy interesante para controlar plagas y enfermedades de los cultivos, la biofumigación. Básicamente consiste en cultivar brásicas, un conjunto de plantas muy utilizadas en la agricultura y en nuestra dieta, incluyendo, por ejemplo, al brócoli, el repollo, las coles de Bruselas, la berza (o kale), la colza o el nabo, y enterrarlas antes del siguiente cultivo.
¿Y por qué se hace eso? Estos vegetales tienen una característica química que les convierte en superalimentos. Acumulan en sus tejidos compuestos denominados glucosinolatos, con numerosos efectos beneficiosos en nuestra alimentación (anticancerígenos, antidiabéticos, antiinflamatorios, etc.).
Sin embargo, originalmente su función es la defensa de estas plantas. Para evitar el ataque de herbívoros y patógenos, las brásicas acumulan en sus tejidos estos glucosinolatos, que resultan muy tóxicos para determinados microorganismos (bacterias y hongos) e insectos plaga.
Si un agricultor cultiva una brásica y posteriormente entierra las plantas, se liberarán al suelo los glucosinolatos (y compuestos derivados de estos), que limpiarán el suelo de patógenos y plagas.
Los pimientos reconocen cadáveres de otras plantas
En un trabajo reciente, publicado en la revista BMC Plant Biology, utilizamos tejidos de una brásica (la berza gallega o kale), no como biofumigante, sino como aviso de peligro para otros cultivos. Concretamente se recogieron hojas de berza y se pulverizaron, para posteriormente aplicarlas en el suelo. Además, parte de estos tejidos pulverizados fueron sometidos a altas temperaturas (120 ºC), para eliminar los glucosinolatos y, de esta forma, saber si estos compuestos actúan como señales de peligro para otras plantas.
El polvo de berza fue aplicado a raíces de plantas de pimiento, infectadas en sus hojas con un hongo patógeno llamado Rhizoctonia solani.
Con este experimento, se pretendía comprobar si las raíces de pimiento eran capaces de reconocer los glucosinolatos de la berza como signos de peligro y activaban sus defensas por toda la planta, impidiendo el ataque del patógeno en las hojas.
Los resultados obtenidos demuestran que las plantas de pimiento reconocían a los glucosinolatos a través de sus raíces y activaban sus defensas sistémicas mediante diferentes rutas hormonales, acumulando compuestos antifúngicos en sus hojas.
Este estudio representa un importante avance en el entendimiento de cómo las plantas reconocen el peligro y responden ante él, abriendo la puerta a desarrollar estrategias sencillas para mejorar la sanidad de nuestros cultivos.