21.07.2021 - Frontiers

Los frutos del tomate envían avisos eléctricos al resto de la planta cuando son atacados por insectos

Un estudio reciente publicado en Frontiers in Sustainable Food Systems demuestra que los frutos de un tipo de tomatera envían señales eléctricas al resto de la planta cuando son infestados por orugas. Las plantas tienen multitud de vías de señalización química y hormonal, que generalmente se transmiten a través de la savia (el agua rica en nutrientes que se mueve por la planta). En el caso de los frutos, los nutrientes fluyen exclusivamente hacia ellos y apenas se ha investigado si existe comunicación en el sentido contrario, es decir, del fruto a la planta.

"Solemos olvidar que los frutos de una planta son partes vivas y semiautónomas de sus plantas-madre, mucho más complejas de lo que pensamos actualmente. Puesto que los frutos son parte de la planta, hechos de los mismos tejidos que las hojas y los tallos, ¿por qué no podrían comunicarse con la planta, informándole de lo que están experimentando, al igual que hacen las hojas normales?", dice la primera autora, la Dra. Gabriela Niemeyer Reissig, de la Universidad Federal de Pelotas (Brasil). "Lo que descubrimos es que los frutos pueden compartir información importante, como los ataques de las orugas -que es un problema grave para una planta-, con el resto de la planta, y eso probablemente puede preparar a otras partes de la planta para el mismo ataque".

La defensa de un tomate

Para probar la hipótesis de que los frutos se comunican mediante señales eléctricas, Niemeyer Reissig y sus colaboradores colocaron plantas de tomate en una jaula de Faraday con electrodos en los extremos de las ramas que conectan los frutos con la planta. Luego midieron las respuestas eléctricas antes, durante y después de que los frutos fueran atacados por orugas Helicoverpa armigera durante 24 horas. El equipo también utilizó el aprendizaje automático para identificar patrones en las señales.

Los resultados mostraron una clara diferencia entre las señales antes y después del ataque. Además, los autores midieron las respuestas bioquímicas, como las sustancias químicas defensivas como el peróxido de hidrógeno, en otras partes de la planta. Esto demostró que estas defensas se activaban incluso en partes de la planta que estaban lejos del daño causado por las orugas.

Los autores subrayan que se trata de resultados preliminares. Sus mediciones proporcionan una visión "global" de todas las señales eléctricas, en lugar de distinguir con mayor precisión las señales individuales. También será interesante comprobar si este fenómeno es válido para otras especies de plantas, así como para diferentes tipos de amenazas.

Dicho esto, este novedoso uso del aprendizaje automático parece tener un gran potencial para responder a estas y otras preguntas futuras. La técnica también puede proporcionar nuevos -y posiblemente más ecológicos- enfoques para el control de insectos en la agricultura.

"Si estudios como el nuestro siguen avanzando y las técnicas de medición de señales eléctricas en entornos abiertos continúan mejorando, será posible detectar la infestación de plagas agrícolas con bastante antelación, lo que permitirá adoptar medidas de control menos agresivas y una gestión más precisa de los insectos", explica Niemeyer Reissig. "Entender cómo interactúa la planta con sus frutos, y los frutos entre sí, puede aportar ideas sobre cómo "manipular" esta comunicación para mejorar la calidad de la fruta, su resistencia a las plagas y su vida útil después de la cosecha."

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