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El cambio evolutivo en los olores protectores de las plantas ayuda a la flora a evadir las especies invasoras con el tiempo

Cambio evolutivo en los olores de las plantas protectoras
Gráficamente abstracto. Biología actual (2021). DOI: 10.1016 / j.cub.2021.05.055

Las plantas no pueden huir de los enemigos. Aún así, les gustaría mantener a distancia a los herbívoros potencialmente mortales. Esto se puede hacer con olores. Klaas Vrieling, del Instituto de Biología de Leiden, descubrió con su equipo cómo las plantas cambian la producción de olores para mantener a los masticadores a distancia.


por la Universidad de Leiden


«La hierba cana común es nativa de Europa y Asia, pero ahora es una especie invasora en otros continentes. Eso es una suerte para nosotros, ya que esta versión invasiva crea una oportunidad para probar cómo cambia la producción de olores en entornos donde la presión de los herbívoros es radicalmente diferente», dijo Vrieling. explica.

Contradictorio a primera vista

La producción de olor está relacionada con repeler insectos herbívoros. Sin embargo, el equipo encontró algo que a primera vista parece contradictorio. «Descubrimos que la planta nativa producía menos olor que sus parientes invasores», cuenta el investigador. «Uno esperaría que la producción de olor sea mayor en el área de distribución nativa, ya que a lo largo del tiempo evolutivo la planta habría acumulado un gremio de herbívoros más denso «.

La causa final se encontró con la polilla cinabrio . Esta especie se encuentra solo en el área de distribución nativa y se alimenta específicamente de la hierba cana común. Y el olor que mantendría a los insectos a distancia huele a comida deliciosa para esta polilla.

«Esto significa que la planta nativa tiene un dilema: si produce demasiado olor, atrae a la polilla especializada. Pero si produce muy poco, todos los demás insectos herbívoros atacan la planta», explica Vrieling. «Este no es el caso de la hierba cana invasora, ya que la polilla está ausente en estos rangos y los herbívoros generalistas están presentes. Y como consecuencia, se ve que dentro de unas 60 generaciones, en un tiempo relativamente corto, la cantidad de este olor se duplica en los continentes invasores «. De hecho, los herbívoros especialistas encuentran los olores de la hierba cana invasora más atractivos que los olores de la hierba cana nativa, mientras que se encontró lo contrario para los insectos herbívoros generalistas.

Demuestra la evolución

Aún más especial, es que este fenómeno ocurre en todos los rangos invasivos. Independientemente, el olor ha evolucionado de la misma manera. «Esa es una evidencia explícita de un cambio evolutivo rápido en la producción de olores», explica Vrieling.

Enemigos por enemigos

Vrieling y su equipo también estaban interesados ​​en otro olor, con el que las plantas pueden pedir ayuda a gritos. «Con la hierba cana común, esto sucede cuando la oruga de la polilla del cinabrio comienza a alimentarse de la planta», dice Vrieling. «Entonces produce un olor específico que es atractivo para las avispas icneumón. Estas avispas solo ponen huevos en la oruga de la polilla cinabrio y las matan de esta manera».

La polilla cinabrio solo se encuentra en el área nativa de la hierba cana común. En el laboratorio de Ted Turlings en Neuchatel en Suiza, vimos que la hierba cana nativa produce cinco veces más de este olor específico cuando se alimenta de orugas en comparación con la planta invasora. Además, las avispas ichneumon también se sintieron más atraídas por el olor específico de la hierba cana nativa cuando se alimentan las larvas de la polilla cinabrio que el olor de la hierba cana invasora con las larvas de la polilla cinabrio que se alimentan.

«Y lo que es más importante, cuando reunimos especies nativas e invasoras en el campo en el área de distribución nativa, vimos que las hierbas cana nativas estaban mejor protegidas. Diez días después de introducir la misma cantidad de larvas en cada planta, una más había desaparecido de la planta nativa y más fueron parasitados por la avispa ichneumon. Esto muestra que este olor es muy importante para la protección, pero en 60 generaciones se redujo en la hierba cana invasora porque cuando la polilla cinabrio y su avispa ichneumon desaparecieron. «La producción de olor de la hierba cana rápidamente se adapta a lo largo del tiempo evolutivo «, concluye Vrieling sobre la investigación.

Oportunidad para criadores

Vrieling también cree que estos hallazgos se pueden utilizar en la agricultura en el futuro. “Sería fascinante ver a los fitomejoradores crear plantas con olores fuertes con las que se defienden de sus herbívoros y al mismo tiempo mejoran la eficacia de los agentes de control biológico. Podría reducir el uso de pesticidas para llegar a un cultivo más sostenible. todavía hay grandes oportunidades «.



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