Las plantas no pueden huir, pero se defienden

Las plantas no pueden huir de los problemas, pero tampoco se quedan paralizadas ante ellos. Reclutan guardaespaldas entre estamentos superiores de la cadena alimenticia para matar a quienes se las comen. Ahora, los investigadores esperan interceptar estas l¨ªneas de comunicaci¨®n para proteger las cosechas amenazadas por los insectos. Este m¨¦todo plantea una posibilidad de controlar las plagas que ser¨ªa menos nociva para las personas y el medio ambiente que los pesticidas qu¨ªmicos que se utilizan habitualmente. Y al modificar los v¨ªnculos existentes entre las plantas y los depredadores se excluye a los insectos herb¨ªvoros del ciclo evolutivo, de forma que ¨¦stos no tienen muchas posibilidades de desarrollar medidas en contra de dichas estrategias.

De momento, el inter¨¦s de la industria por esta estrategia es limitado. No hay productos qu¨ªmicos maravillosos o variedades modificadas gen¨¦ticamente en el horizonte; en parte porque es dif¨ªcil modificar conjuntamente la ecolog¨ªa. 'No se trata de un producto que se pueda vender', afirma Consuelo De Moraes, del Centro de Entomolog¨ªa M¨¦dica, Agr¨ªcola y Veterinaria (Cmave) en Florida, perteneciente al Departamento de Agricultura de EE UU.

Para manipular las relaciones existentes entre las especies hace falta comprender el sistema ecol¨®gico. Por ejemplo, al reprimir una plaga podr¨ªa desatarse otra. Tambi¨¦n es un peligro llamar al lobo. 'No queremos cometer el error de atraer un parasitoide sin contar con un anfitri¨®n', dice De Moraes. Los parasitoides aprenden la asociaci¨®n que existe entre las se?ales qu¨ªmicas que las plantas emiten y sus anfitriones; si se rompe el v¨ªnculo podr¨ªan dejar de responder ante la se?al. Sin embargo, ya se ha utilizado el conocimiento de las defensas naturales de las plantas para dise?ar ecosistemas agr¨ªcolas resistentes a las plagas para los agricultores de los pa¨ªses en v¨ªas de desarrollo.

Se sabe que las plantas que son atacadas por animales herb¨ªvoros producen sustancias qu¨ªmicas org¨¢nicas vol¨¢tiles para atraer a los depredadores de los herb¨ªvoros o a los parasitoides, los insectos que matan a otros insectos poniendo huevos en su interior. M¨¢s que la lesi¨®n f¨ªsica, son los componentes que se encuentran en la saliva de los herb¨ªvoros los que producen la respuesta.

Una opci¨®n para controlar las plagas consiste en incrementar esta respuesta, aumentando el volumen de la se?al, o reduciendo el umbral en el que la planta la produce. 'Es posible desarrollar variedades de cosechas que tengan una respuesta m¨¢s fuerte', afirma James Tumlinson, del Cmave. 'A¨²n no hemos llegado hasta ah¨ª, pero ¨¦sa es la direcci¨®n en la que nos encaminaremos en los pr¨®ximos a?os'.

Materias primas

Las materias primas ya est¨¢n ah¨ª. El equipo del Cmave ha descubierto una cepa de algod¨®n silvestre que crece en Florida y que produce entre cinco y diez veces m¨¢s sustancias que atraen a los parasitoides que las variedades cultivadas. Una opci¨®n consiste en el cultivo convencional de las plantas, fomentando sus respuestas ante los insectos. Pero John Pickett, del Instituto para la Investigaci¨®n de las Cosechas Cultivables de Rothamsted (Reino Unido), cree que cultivadores de plantas est¨¢n dejando de lado esta posibilidad al intentar hacer que las plantas sean permanentemente resistentes a las plagas.

Cultivadores e investigadores est¨¢n colaborando en Holanda. Marcel Dicke, de la Universidad de Wageningen, trabaja con las empresas agr¨ªcolas Prego Rijsenhout y Terra Nigra, y con la Fundaci¨®n Holandesa de Tecnolog¨ªa, para desarrollar variedades de la margarita Gerbera que sean m¨¢s resistentes a los ac¨¢ridos que se las comen, y m¨¢s atractivas para otros ac¨¢ridos que comen a los ac¨¢ridos que se comen la Gerbera. Lamentablemente, afirma Dicke, hacer de una vez una selecci¨®n para varias caracter¨ªsticas es desalentador para las compa?¨ªas agr¨ªcolas, que 'est¨¢n m¨¢s interesadas en los m¨¦todos m¨¢s sencillos'.

Las t¨¦cnicas moleculares podr¨ªan simplificar las cosas. Cabr¨ªa acelerar el proceso de selecci¨®n filtrando cultivos de plantas en busca de las enzimas que se sabe que ayudan a fabricar las sustancias vol¨¢tiles. As¨ª podr¨ªan saltarse muchas laboriosas pruebas de invernadero y de campo que implican la exposici¨®n a las plagas.

Pero, seg¨²n Dicke, 'pr¨¢cticamente no sabemos nada' de los genes implicados en las sustancias vol¨¢tiles de las plantas inducidas por los herb¨ªvoros. Por eso, tanto en Wageningen como en otras partes se est¨¢ estudiando la gen¨¦tica de defensa del modelo de la planta Arabidopsis, en espera de aplicar sus conocimientos a las cosechas. Dicke considera que la perspectiva m¨¢s prometedora combina el cultivo convencional de plantas con marcadores moleculares, evitando con ello la controversia que rodea a la modificaci¨®n gen¨¦tica.

Ian Baldwin, del Instituto Max Planck para Ecolog¨ªa Qu¨ªmica en Jena (Alemania), cree que otro de los motivos para que la industria se muestre reacia a explorar las interacciones entre plantas y depredadores es que la mayor parte de la investigaci¨®n se ha hecho s¨®lo en laboratorio. 'Si yo me dedicara a cultivar semillas, lo que pedir¨ªa es que me demostraran que el sistema funciona en el campo', afirma Baldwin. Puede que sus ¨²ltimos experimentos supongan un avance para convencer a los cultivadores.

Alarma

A partir de los estudios del tabaco silvestre que crece en Utah, se calcula que los elementos de atracci¨®n y los repelentes reducen las poblaciones de herb¨ªvoros aproximadamente en un 90%. El depredador m¨¢s importante es un insecto con una dieta muy amplia. Baldwin afirma que es buena se?al que un depredador generalizado responda ante las se?ales de alarma de las plantas, y ante los componentes exclusivos de la mezcla vol¨¢til que los investigadores han verificado. Esto demuestra que puede que no sea necesario comprender todos los detalles ecol¨®gicos de cada sistema englobado por la planta, el herb¨ªvoro y el depredador, para hacer uso de la comunicaci¨®n existente entre la planta y el depredador.

En lugar de esperar hasta que las plagas se conviertan en un problema e intentar resolverlo despu¨¦s roci¨¢ndolas, puede que sea m¨¢s inteligente dise?ar ecosistemas agr¨ªcolas que puedan val¨¦rselas por s¨ª solos. Una colaboraci¨®n entre el Centro Internacional de Fisiolog¨ªa y Ecolog¨ªa de los Insectos de Mbita Point, en Kenia, y Rothamsted ya lo ha conseguido, y con un considerable ¨¦xito, en ?frica oriental.

Las poblaciones de plagas siempre son altas en los tr¨®picos. La agricultura africana est¨¢ lista para recibir soluciones ecol¨®gicas. Los investigadores cultivaron una mezcla de plantas que bautizaron como de empujar y tirar. Alrededor de los campos de ma¨ªz y sorgo sembraron especies que gustan a las mariposas, y as¨ª las sacaron de la cosecha. Entre las cosechas cultivaron especies que repelen a los insectos o que atraen a sus depredadores, incluyendo una planta, la hierba de melaza, o Melinis minutiflora, que libera constantemente sustancias que atraen a los parasitoides. En principio, la especie 'intercosecha' es ¨²til, como el pasto para el ganado o las legumbres que devuelven nitr¨®geno al suelo.

Se pusieron en marcha las pruebas de Kenia, la plantaci¨®n de empujar y tirar ha avanzado 'magn¨ªficamente', seg¨²n Picket. El Gobierno de Uganda est¨¢ dispuesto a fomentarla, Malawi est¨¢ interesado, y los agricultores et¨ªopes la han asumido espont¨¢neamente. Tambi¨¦n hay inter¨¦s en Suram¨¦rica, China e India.