Desde los niños pequeños en las guarderías hasta las plántulas en los bosques, los organismos jóvenes tienden a enfermarse más fácilmente que los adultos, un fenómeno que ha desconcertado durante mucho tiempo tanto a padres como a científicos.
por la Universidad de Maryland
Los biólogos de la Universidad de Maryland ofrecen nuevos conocimientos sobre este patrón misteriosamente universal en un estudio publicado en la revista Proceedings of the National Academy of Sciences el 4 de abril de 2025. El nuevo estudio sobre plantas bebés muestra que combatir las enfermedades a una edad temprana a menudo implica un alto costo para el crecimiento y la aptitud evolutiva futura, o su capacidad para reproducirse.
«Es un misterio por qué los organismos jóvenes no desarrollan una mayor resistencia a las enfermedades, ya que enfermarse a temprana edad puede ser mortal», afirmó Emily Bruns, coautora del estudio y profesora adjunta de biología en la UMD. «Nuestros hallazgos sugieren que existe una compensación oculta que les impide combatir completamente una enfermedad».
Los investigadores estudiaron una planta silvestre llamada Silene latifolia (comúnmente conocida como silene blanca) y su relación con una enfermedad fúngica llamada carbón de las anteras que la infecta. Esta enfermedad no mata a las plantas, pero les impide producir polen, lo que las incapacita para reproducirse, algo similar a una «ETS vegetal», como la describe Bruns.
Al analizar 45 variaciones genéticas diferentes de la planta Silene en entornos controlados, el equipo descubrió que las plantas con mayor resistencia a las enfermedades en la etapa de plántula producían significativamente menos flores y semillas a lo largo de su vida cuando se cultivaban en un campo libre de enfermedades. Por otro lado, las plantas con mayor resistencia en la etapa adulta no presentaban dicha desventaja.
«Descubrimos que las plantas jóvenes pagaron un ‘costo’ mayor por combatir la enfermedad en comparación con las plantas adultas», dijo Bruns. «Intentar combatir el hongo fue más difícil y consumió más recursos para estas plantas jóvenes. Su energía disponible es limitada. Si las plantas jóvenes la gastan en defenderse de la enfermedad, no pueden destinarla al crecimiento futuro».
Con sus hallazgos, los investigadores crearon un modelo matemático que demuestra que estos costos de combatir patógenos son lo suficientemente altos como para prevenir la evolución de una mayor resistencia a las enfermedades en plantas más jóvenes. Sin estos costos, las familias de plantas con mayor resistencia juvenil teóricamente podrían eliminar la enfermedad por completo. Sin embargo, dado el gran impacto que tiene el desarrollo de resistencia en las plantas jóvenes, estas siguen siendo vulnerables a las infecciones.
«Algunas plantas jóvenes ‘pagan el precio’ y sobreviven hasta la edad adulta, pero producen menos flores, lo que significa que tienen menos capacidad de reproducción», explicó Bruns. «Pero la mayoría sigue siendo susceptible durante su infancia, lo que permite que la enfermedad se afiance».
El equipo se sorprendió de que estos costos no se manifestaran de inmediato. Las plantas que invirtieron en resistencia a enfermedades desde la etapa de plántulas se veían bien al principio, pero produjeron una cantidad considerablemente menor de flores en su segundo año, cuando la reproducción normalmente alcanzaría su punto máximo.
Curiosamente, los investigadores también descubrieron que las plantas macho soportaban costos mucho mayores de resistencia a enfermedades que las hembras . Bruns señaló que esto podría deberse a que las plantas macho producen muchas más flores que las hembras para distribuir su polen lo más ampliamente posible, lo que hace que el costo de desviar recursos a la resistencia a enfermedades sea especialmente alto para los machos.
Bruns cree que los hallazgos del equipo tienen implicaciones más allá de las plantas silvestres . Dado que la susceptibilidad juvenil impulsa epidemias de enfermedades en muchas especies, comprender los mecanismos evolutivos que subyacen a este patrón podría orientar las estrategias de gestión de enfermedades en la agricultura, la conservación y la salud pública.
A continuación, Bruns y su equipo esperan investigar si los costos de la resistencia a las enfermedades pueden reducirse introduciendo patógenos en las plantas un poco más tarde, cuando desarrollan sus primeras hojas verdaderas y ya no dependen de la energía almacenada. También planean explorar si las plantas adultas con mayor resistencia a las enfermedades podrían proteger las plántulas cercanas al reducir la presencia general de enfermedades en una zona específica.
«La naturaleza está llena de enfermedades infecciosas», afirmó Bruns. «Comprender los diferentes mecanismos de control entre huéspedes y patógenos nos ayuda a comprender cómo la evolución ha moldeado estas relaciones a lo largo de millones de años».
El estudio, «La resistencia a las enfermedades es más costosa a edades más tempranas: una explicación del mantenimiento de la susceptibilidad juvenil en una planta silvestre», se publicó en la revista Proceedings of the National Academy of Sciences el 4 de abril de 2025.
Más información: Slowinski, Samuel, La resistencia a las enfermedades es más costosa a edades más tempranas: Una explicación del mantenimiento de la susceptibilidad juvenil en una planta silvestre, Actas de la Academia Nacional de Ciencias (2025). DOI: 10.1073/pnas.2419192122 . doi.org/10.1073/pnas.2419192122
