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¿Cómo las plantas producen armas para defenderse de sus enemigos?

Las plantas, como los humanos, también se enferman. Claro, son diferentes enfermedades: enfermedades de plantas. Así como algunos microorganismos pueden causar daño a los humanos provocando infecciones estomacales y enfermedades raras y difíciles de pronunciar, también hay bacterias, virus, hongos e insectos que enferman y dañan a las plantas. Los humanos tenemos medicinas que se pueden comprar, las tomamos y listo, en el mejor de los casos, nos curamos. Las plantas también tienen medicinas, pero adivinen qué, ellas no las compran, ellas las producen para sí mismas y así enfrentar sus enfermedades e incluso para evitar, eliminar o confundir a sus enemigos.

Las plantas son organismos que no pueden moverse (o la mayoría de ellas no lo hacen). Todos los humanos las conocemos, observamos, interactuamos con ellas, incluso algunas personas como yo les ponemos nombres propios y las adoptamos como mascotas. Al final ellas son otros seres vivos que respiran, necesitan alimentarse con agua, luz, nutrientes y que también crecen y mueren. Hacen exactamente lo mismo que nos dicen nuestros padres y las y los maestros desde pequeños; “naces, te desarrollas, te reproduces y mueres”. Si la vida fuera así de lineal y sencilla, sí habría pedido nacer, pero no es tan simple.

En fin, en la primaria también nos enseñan que las plantas son buenas para la humanidad, que fotosintetizan y brindan oxigeno. A esa edad, escuchar y entender palabras sofisticadas como fotosíntesis y oxigeno es complicado, aún de adultos no las entendemos. Nos enseñan que la fotosíntesis es el proceso por el cual las plantas se alimentan y nos muestran diagramas complejos. Recuerdo que a esa edad concluí diciendo “no voy a ser biólogo o científico”, pero desafortunada o afortunadamente lo soy, o al menos trato. Quizás un factor que ha afectado el desinterés de las y los niños por la ciencia alrededor del mundo, tiene que ver en que realmente aún no se ha encontrado un mecanismo por el cual la ciencia pueda ser transmitida de una manera didáctica, fácil y sencilla. Pero ese no es tema de hoy ni tampoco la fotosíntesis y ya me estoy desviando mucho del tema. Como les decía hoy voy a hablarles sobre como es de compleja y difícil la vida de las plantas, como se defienden de sus enemigos.

Ellas también tienen un sistema inmune complejo. Para personas no familiarizadas, el sistema inmune es una compleja red, como la de Spiderman pero que está compuesta por moléculas, células, tejidos y órganos que juntos ayudan al cuerpo a combatir infecciones y enfermedades. De hecho, muchas medicinas que la industria farmacéutica produce sintéticamente (coloquialmente de “manera artificial”) son derivadas de estos químicos que las plantas producen.

Se dice que una planta resiste cuando produce una defensa (o medicina, sí la quieren llamar así) que le permita combatir a sus enemigos directa o indirectamente. Por ejemplo, la producción de espinas. Hemos visto que las plantas producen espinas en sus frutos o en tallos y nos preguntamos para qué sirven. Es lógico pensar que es para defenderse de algo, en este caso las espinas son producidas para evitar que se las coman aves, mamíferos y reptiles. Pero también producen sustancias químicas, que en la ciencia les llamamos compuestos secundarios. Son llamados así por que estas sustancias no están directamente implicadas en las funciones básicas de la planta, que es crecer y reproducirse.

¿Recuerdan arriba cuando decía que no solo es nacer, crecer, reproducirse y morir? Pues estos compuestos secundarios están involucrados precisamente en funciones complejas de la vida de la planta, como defenderse de sus enemigos para sobrevivir. Estas sustancias pueden afectar directamente al enemigo.

Por ejemplo, cuando un insecto se come una hoja, estas sustancias actúan dentro del insecto afectando su forma de moverse, desarrollarse, reproducirse o pueden ser tan potentes que básicamente los matan cual arma de cualquier tipo (en este caso química), dañando un órgano mortal. Igual que un antibiótico destruye y elimina a las bacterias malignas que nos causan esa infección estomacal por haber comido ostiones crudos en un puesto de la calle de dudosa procedencia. Aunque, en realidad, los ostiones son filtradores de microorganismos y es obvio que están llenos de bacterias y parásitos que no son necesariamente aptos para el humano. A pesar de ahora saber esto, ¿que ricos son los ostiones de las “Barrillas” en Coatzacoalcos (una laguna bastante contaminada del lugar en donde nací), verdad? Ellos no tienen la culpa, solo coman y beban con responsabilidad y sanamente (guiño).

Continuamos… Estas sustancias químicas también pueden repeler principalmente a los insectos herbívoros (insectos que se alimentan únicamente de plantas) mediante el sentido del gusto. Justamente como cuando uno come algo que no le gusta a nuestro paladar y mejor evitamos volver a comerlo.

Existe otra clase de sustancias químicas que producen las plantas que no afectan directamente a los enemigos. Estos se conocen como compuestos orgánicos volátiles. Las plantas tienen un sistema de comunicación dentro de ellas, parecido a nuestro sistema nervioso (conjunto de órganos y estructuras de control e información del cuerpo humano). Este sistema de las plantas se encarga de reconocer estímulos provenientes del medio ambiente externo tal como la mordida de algún insecto, entonces se desencadenan señales químicas (fito-hormonas o hormonas de plantas, sí! las plantas también producen hormonas, humano egocentrista). Estas señales químicas tienen la finalidad de activar el mecanismo defensivo de la planta para producir estas armas químicas que además son volatilizadas, es decir, se convierten en gases o vapores al ser liberadas al ambiente.

¿Les ha pasado que tocan una hoja o flor y les llega su “aroma”? Estos aromas pueden ser desagradables o placenteros. Bueno pues resulta que estos volátiles sirven para atraer otros insectos. Así, a secas, las plantas no hablan, pero se comunican con el mundo exterior a través de estos aromas o señales químicas.

Entonces, un insecto que es depredador del herbívoro, enemigo del enemigo de la planta, reconoce estos aromas y es atraído hacia la planta. Una vez en ella, el depredador se come al herbívoro y así este proceso se vuelve en un ganar-ganar. La planta produce estas armas químicas que le cuestan energía, pero con la finalidad de atraer a su amigo insecto para ayudarle a combatir a sus enemigos. En el mundo de la biología le decimos coloquialmente “las plantas lloran por ayuda”.

Y se preguntarán, ¿por qué me interesa conocer esto? Bueno, se ha estimado que las enfermedades y daño causadas por algunas plagas y patógenos se traduce en miles de millones de dólares o pesos mexicanos o coronas suecas. La salud y seguridad alimentaria se vuelve entonces un problema humanitario. Es por ello que es necesario establecer estrategias factibles tanto económicas como sociales que ayuden a combatir a las plagas sin hacer uso de los sobre valorados y dañinos pesticidas.

De hecho, muchas enfermedades como el cáncer y enfermedades de piel han sido relacionadas con el uso y consumo de los pesticidas. Debemos recordar que si una planta es rociada con estos químicos dañinos, los cuales no se eliminan, sino que permanecen en la planta, al momento de comer algún vegetal por más que lo lavemos con agua estaremos ingiriendo esos químicos directamente.

Entonces, entender mejor como las plantas por sí mismas se defienden de sus enemigos, por ejemplo, que sustancias son las que producen y son defensas químicas para una plaga particular, o desde aspectos ecológicos hasta genéticos, ayudará a crear conocimiento que a su vez ayudará a crear nuevas estrategias políticas y gubernamentales para asegurar la producción y el acceso de los alimentos vegetales en el mundo (caótico) de una manera amigable con las personas y el medio ambiente.

Autor: Ivan De la Cruz Arguello

Revisión, edición y apoyo: Zeltzin Alvarado del Toro 

Ivan De la Cruz es biológo con Doctorado en Evolución por la Universidad Nacional Autónoma de México y Posdoctorado en la Universidad de Ciencias Agricolas de Suecia (SLU) y le gustan las plantas y los perritos

Zeltzin Alvarado es Licenciada en lenguas por la Universidad Autónoma de Nuevo León y experta traductora, profesora de inglés, escritora, y le gusta la carne asada y las plantas