Los expertos en plantas pueden detectar en ellas la acción de enfermedades o ataques de insectos examinando su aspecto exterior. Las señales que a menudo resultan las más fáciles de advertir son las de hojas mordidas por insectos herbívoros que han estado comiendo de ellas.

Sin embargo, muchas de las importantes respuestas que las plantas tienen ante las mordeduras de insectos tienen lugar fuera de nuestra vista.

Imagen
© Roger Meissen / Christopher S. Bond Life Sciences Center / University of MissouriHeidi Appel, delante, y Jack Schultz, detrás
En uno de los estudios más amplios de su clase, el equipo internacional de Heidi Appel y Jack Schultz, de la Universidad de Misuri en la ciudad estadounidense de Columbia, analizó recientemente cómo respondieron los genes de las plantas ante los insectos que las dañaron. Appel, Schultz y sus colegas encontraron que las plantas examinadas pueden reconocer ataques de diversos tipos de insectos, tales como orugas y áfidos, y que responden de forma diferente a cada ataque. Identificar estos genes de defensa podría permitir a los especialistas en mejora vegetal lograr efectos específicos contra especies de insectos concretas a la hora de desarrollar cultivos resistentes a las plagas.

La sorpresa para los científicos no fue que las plantas respondieran de forma distinta ante orugas que masticaran sus hojas o ante áfidos que succionan su savia, sino que su reacción podía cambiar mucho dependiendo de la especie específica a la que pertenecía la oruga o el áfido. Claramente, las plantas podían diferenciar entre diversas especies.

Los resultados mostraron que la Arabidopsis, una pequeña planta con flores emparentada evolutivamente con la col (repollo) y la mostaza, reconoce y responde diferenciadamente a cuatro especies de insectos. Se colocaron individuos de dos especies de orugas sobre las plantas, y se propició que se alimentaran de sus hojas. Los investigadores también permitieron que dos especies de áfidos (pequeños insectos que perforan las plantas con su órgano bucal parecido a una aguja y succionan su savia), las atacaran. Después se hizo un análisis de cambios en la actividad genética de dichas plantas para medir sus reacciones a las distintas agresiones.

El equipo encontró que las plantas respondieron de forma diferente ante cada una de las dos especies de orugas y cada uno de ambos tipos de áfidos. Se determinó que tenían distintas respuestas genéticas en los cuatro casos. Además, los insectos ocasionaron cambios en el nivel de señalización que provocaron la activación y desactivación de ciertos genes en una configuración adecuada para ayudar a defender las plantas contra ataques adicionales.

Existen 28.000 genes en esta especie vegetal, y los científicos detectaron 2.778 que respondieron a los ataques dependiendo del tipo de insecto.