Una aromática señal de alerta une a las plantas hembra

Las plantas se comunican por el aroma. Los compuestos orgánicos volátiles son para ellas como las palabras para los humanos. Y como ocurre entre las personas, hay plantas más locuaces que otras y congéneres que conectan mejor o peor entre ellos. Casi todo este diccionario del mundo vegetal es de momento una incógnita. Pero poco a poco se desvelan secretos como el que acaba de publicar en dos artículos distintos Xoaquín Moreira, investigador de la Misión Biológica de Galicia (CSIC). Entre otras cosas, el estudioso ha constatado que ante una situación de peligro como es una plaga de insectos herbívoros, las plantas macho del arbusto Baccharis salicifolia se comunican con sus semejantes de ambos sexos y emiten señales de alerta en forma de compuestos orgánicos volátiles. Pero las hembras solo avisan a las hembras, y de alguna manera lo hacen a voz en grito.

"Los primeros trabajos orientados a demostrar la existencia de la comunicación entre plantas mediante la emisión de compuestos orgánicos volátiles" en respuesta al ataque de insectos "generaron una gran controversia en la comunidad científica, especialmente debido a problemas metodológicos", se explica desde el Consejo Superior de Investigaciones Científicas en Galicia. Pero en los últimos años, en todo el planeta, se han llevado a cabo estudios sobre este misterioso idioma "en 30 vegetales pertenecientes a 16 familias distintas", comenta Moreira. Son, de momento, trabajos específicos para cada especie, por lo general muy centrados en las de mayor interés agrícola y forestal. Se ensaya con el tomate, con el maíz o con la judía para encontrar en este lenguaje de las plantas una posible alternativa a los plaguicidas, y el equipo gallego planea hacerlo con la patata si consigue de aquí a junio una subvención pública a la que ha presentado su proyecto.

Por ahora Moreira, investigador contratado Ramón y Cajal del grupo de Genética y Ecología Forestal de la Misión Biológica de Galicia, lleva más de tres años volcado en la comunicación química del azumiate o jara amarilla (Baccharis salicifolia), una especie medicinal muy olorosa que se extiende desde el sur de California hasta Argentina y que es especialmente abundante en México. El azumiate es dioico, es decir, que presenta estructuras sexuales separadas en distintas plantas, y la investigación ha demostrado que, ante el ataque de los insectos, las macho transmiten señales de alerta que pueden ser detectadas tanto por los arbustos masculinos como femeninos. Sin embargo, las hembras demuestran una marcada solidaridad con las de su propio sexo porque solo avisan a las otras féminas y no se comunican con los machos.

Con esta especie de ninguneo a la masculinidad, solo las Baccharis silicifolia femeninas comprenderán que hay que preparar la defensa ante la especie herbívora que ya ataca a la emisora. Además, ante el peligro que se cierne, casi se podría decir que las plantas hembras que sufren la plaga vociferan a las otras lo que está por venir: emiten "hasta cinco veces más que el macho" un compuesto llamado pinocarvone, comenta Moreira. Las plantas sanas que reciben esta señal de sus semejantes atacadas preparan su sistema de defensa (pero no lo activan) para cuando llegue la plaga.

Moreira Tomé ha liderado en estos años dos estudios en los que han colaborado investigadores de las universidades de California (EE UU) y Neuchâtel (Suiza). Los resultados se han publicado en las revistas Ecology y New Phytologist. Cuando una planta no dañada reconoce la señal de alerta dispersada por su vecina atacada, responde activando un estado de "prealerta o priming para responder defensivamente de forma más rápida y eficaz al daño una vez que este se produce”, explica el científico. Se ha observado que la comunicación mediante compuestos orgánicos volátiles es más efectiva cuando las plantas emisoras y receptoras están emparentadas genéticamente y cuando son atacadas por la misma especie de herbívoro.

“Existen varias teorías ecológicas que explican por qué las plantas podrían ayudar a aquellas especies con las que estén emparentadas genéticamente [el sexo es un carácter determinado genéticamente]. Y la tesis más aceptada es la de que la comunicación entre plantas no emparentadas supone un coste muy elevado para las emisoras, ya que estarían proporcionando de forma altruista un beneficio a otras plantas con las que compiten por los mismos recursos”, comenta Moreira. La comunicación es más fuerte entre Baccharis salicifolia del mismo sexo, pero en el caso de las hembras es exclusiva, las plantas macho quedan al margen.

La segunda vía de investigación, publicada en New Phytologist, confirma que las plantas se comunican entre ellas pero que el lenguaje con el que lo hacen a través de la emisión de compuestos volátiles es muy específico de los herbívoros que las atacan. "Las plantas son capaces de identificar a los herbívoros que están atacando a vecinas a través de los compuestos volátiles que estas últimas emiten", resume el especialista. Así, podrán preparar una "respuesta más eficaz".

“La comunicación entre plantas constituye una línea de investigación muy incipiente a nivel internacional", aclara Moreira. "Su relevancia es tal que en Norteamérica ya se ha propuesto el uso de la comunicación química entre plantas, mediante la aplicación exógena de compuestos volátiles, como una herramienta del control de plagas que sustituya a los insecticidas en cultivos como el maíz o el frijol". De todas formas, "esta comunicación química entre las plantas no es un fenómeno generalizable y depende en gran medida de las condiciones ambientales".

El equipo de la Misión Biológica de Galicia proyecta empezar a trabajar en junio con la patata y algunos de sus depredadores, como la polilla guatemalteca que ha puesto en cuarentena varias comarcas españolas. Nadie en el mundo, hasta el momento, ha estudiado la comunicación química en este tubérculo de consumo masivo. El CSIC quiere evaluar si además de la identidad genética de la planta hospedadora y de los diferentes insectos herbívoros que la atacan, "el contexto abiótico" (disponibilidad de recursos como nutrientes, agua y luz) en el que se desarrollan las interacciones "determina la presencia e intensidad de los efectos de la comunicación".