Defensas de las plantas contra los herbívoros
Las plantas se defienden de los herbívoros con heridas mecánicas, barreras, metabolitos secundarios y atracción de parasitoides.
Objetivos de aprendizaje
Identificar las respuestas de defensa de las plantas frente a los herbívoros
Puntos clave
Puntos clave
- Muchas plantas tienen barreras impenetrables, como la corteza y las cutículas cerosas, o adaptaciones, como las espinas y los pinchos, para protegerse de los herbívoros.
- Si los herbívoros rompen las barreras de una planta, ésta puede responder con metabolitos secundarios, que suelen ser compuestos tóxicos, como el cianuro de glicol, que pueden dañar al herbívoro.
- Cuando es atacado por un depredador, el tejido vegetal dañado libera hormonas de jasmonato que promueven la liberación de compuestos volátiles, atrayendo a los parasitoides, que utilizan, y finalmente matan, a los depredadores como insectos huéspedes.
Respuestas de defensa contra los herbívoros
Los herbívoros, tanto grandes como pequeños, utilizan las plantas como alimento y las mastican activamente. Las plantas han desarrollado una variedad de estrategias para disuadir o matar a los atacantes.
Defensas mecánicas
La primera línea de defensa en las plantas es una barrera intacta e impenetrable compuesta por la corteza y una cutícula cerosa. Ambas protegen a las plantas contra los herbívoros. Otras adaptaciones contra los herbívoros son las cáscaras duras, las espinas (ramas modificadas) y las espinas (hojas modificadas). Éstas disuaden a los animales causándoles daños físicos o induciéndoles erupciones y reacciones alérgicas. Algunas especies de Acacia han desarrollado relaciones mutualistas con las colonias de hormigas: les ofrecen refugio en sus espinas huecas a cambio de que las hormigas defiendan las hojas del árbol.
Acacia collinsii: Las grandes estípulas en forma de espina de la Acacia collinsii están huecas y ofrecen refugio a las hormigas, que a su vez protegen a la planta contra los herbívoros.
Hojas modificadas en un cactus: Las espinas de las plantas de cactus son hojas modificadas que actúan como defensa mecánica contra los depredadores.
Defensas químicas
La protección exterior de una planta puede verse comprometida por daños mecánicos, lo que puede proporcionar un punto de entrada para los patógenos. Si la primera línea de defensa se rompe, la planta debe recurrir a otro conjunto de mecanismos de defensa, como las toxinas y las enzimas. Los metabolitos secundarios son compuestos que no se derivan directamente de la fotosíntesis y no son necesarios para la respiración o el crecimiento y desarrollo de la planta.
Muchos metabolitos son tóxicos e incluso pueden ser letales para los animales que los ingieren. Algunos metabolitos son alcaloides, que disuaden a los depredadores con olores nocivos (como los aceites volátiles de la menta y la salvia) o sabores repelentes (como el amargor de la quinina). Otros alcaloides afectan a los herbívoros provocando una estimulación excesiva (la cafeína es un ejemplo) o el letargo asociado a los opioides. Algunos compuestos se vuelven tóxicos tras su ingestión; por ejemplo, el cianuro de glicol de la raíz de la yuca libera cianuro sólo al ser ingerido por el herbívoro. La dedalera produce varias sustancias químicas mortales, concretamente glucósidos cardíacos y esteroideos. Su ingestión puede provocar náuseas, vómitos, alucinaciones, convulsiones o la muerte.
Dulces de zorro: La dedalera produce varias sustancias químicas mortales, concretamente glucósidos cardíacos y esteroideos. Su ingestión puede provocar náuseas, vómitos, alucinaciones, convulsiones o la muerte.
Timing
Las heridas mecánicas y los ataques de depredadores activan los mecanismos de defensa y protección en el tejido dañado y provocan la señalización o activación de los mecanismos de defensa y protección en lugares más alejados del lugar de la lesión. Algunas reacciones de defensa se producen en cuestión de minutos, mientras que otras pueden tardar varias horas. Además, la señalización a larga distancia provoca una respuesta sistémica destinada a disuadir a los depredadores. Al dañar el tejido, los jasmonatos pueden promover la síntesis de compuestos tóxicos para los depredadores. Los jasmonatos también provocan la síntesis de compuestos volátiles que atraen a los parasitoides: insectos que pasan sus etapas de desarrollo en o sobre otro insecto, matando finalmente a su huésped. La planta puede activar la abscisión del tejido lesionado si está dañado sin posibilidad de reparación.