Plant Defenses Against Herbivores
Plants defendem contra herbívoros com ferimentos mecânicos, barreiras, metabolitos secundários e atração de parasitóides.
Objectivos de aprendizagem
Identificar respostas de defesa das plantas contra os herbívoros
Realizar as respostas de defesa das plantas
Pontos-chave
- Muitas plantas têm barreiras impenetráveis, tais como casca e cutículas cerosas, ou adaptações, tais como espinhos e espinhas, para protegê-las dos herbívoros.
- Se os herbívoros quebrarem as barreiras de uma planta, a planta pode responder com metabólitos secundários, que muitas vezes são compostos tóxicos, como o cianeto de glicol, que podem prejudicar o herbívoro.
- Quando atacado por um predador, o tecido danificado da planta liberta hormonas jasmonadas que promovem a libertação de compostos voláteis, atraindo parasitóides, que usam, e eventualmente matam, os predadores como insectos hospedeiros.
Respostas de defesa contra herbívoros
Herbívoros, grandes e pequenos, usam as plantas como alimento e mastigam-nas activamente. As plantas têm desenvolvido uma variedade de estratégias para desencorajar ou matar atacantes.
Defesas Mecânicas
A primeira linha de defesa das plantas é uma barreira intacta e impenetrável composta de casca e uma cutícula cerosa. Ambas protegem as plantas contra os herbívoros. Outras adaptações contra herbívoros incluem conchas duras, espinhos (ramos modificados), e espinhos (folhas modificadas). Eles desencorajam os animais, causando danos físicos ou induzindo erupções cutâneas e reacções alérgicas. Algumas espécies de acácias têm desenvolvido relações mutualistas com colónias de formigas: elas oferecem abrigo às formigas nos seus espinhos ocos em troca da defesa das folhas das formigas.
Acacia collinsii: As grandes estípulas espinhosas de Acacia collinsii são ocas e oferecem abrigo para formigas, que em troca protegem a planta contra herbívoros.
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Folhas modificadas num cacto: As espinhas nas plantas de cactos são folhas modificadas que atuam como defesa mecânica contra predadores.
Defesas químicas
A proteção externa da planta pode ser comprometida por danos mecânicos, que podem fornecer um ponto de entrada para patógenos. Se a primeira linha de defesa for violada, a planta deve recorrer a um conjunto diferente de mecanismos de defesa, tais como toxinas e enzimas. Metabolitos secundários são compostos que não são diretamente derivados da fotossíntese e não são necessários para a respiração ou crescimento e desenvolvimento da planta.
Muitos metabólitos são tóxicos e podem até ser letais aos animais que os ingerem. Alguns metabolitos são alcalóides, que desencorajam os predadores com odores nocivos (como os óleos voláteis de menta e salva) ou gostos repelentes (como o amargor do quinino). Outros alcalóides afectam os herbívoros, causando ou estimulação excessiva (a cafeína é um exemplo) ou a letargia associada aos opiáceos. Alguns compostos tornam-se tóxicos após a ingestão; por exemplo, o cianeto de glicol na raiz da mandioca libera cianeto somente após a ingestão pelo herbívoro. As dedaleiras produzem vários químicos mortais, nomeadamente glicosídeos cardíacos e esteroidais. A ingestão pode causar náuseas, vômitos, alucinações, convulsões ou morte.
Foxgloves: As dedaleiras produzem vários químicos mortais, nomeadamente glicosídeos cardíacos e esteroidais. A ingestão pode causar náuseas, vômitos, alucinações, convulsões ou morte.
Timulação
Ataques mecânicos de feridas e predadores ativam mecanismos de defesa e proteção no tecido danificado e evitam a sinalização ou ativação de mecanismos de defesa e proteção em locais mais distantes do local da lesão. Algumas reacções de defesa ocorrem em minutos, enquanto outras podem demorar várias horas. Além disso, a sinalização de longa distância provoca uma resposta sistêmica com o objetivo de dissuadir os predadores. Como os tecidos são danificados, os jasmonatos podem promover a síntese de compostos que são tóxicos para os predadores. Os jasmonatos também provocam a síntese de compostos voláteis que atraem parasitóides: insetos que passam seus estágios de desenvolvimento em ou sobre outro inseto, eventualmente matando seu hospedeiro. A planta pode ativar a abcisão do tecido ferido se ele for danificado além do reparo.