Las orugas que comen hojas de maíz han desarrollado una forma inteligente de obtener la mayor cantidad de nutrientes de sus comidas: Usan su caca para engañar a las plantas para que bajen sus defensas.
Los científicos de la Universidad Estatal de Pensilvania descubrieron recientemente que las orugas del gusano cogollero (Spodoptera frugiperda) pueden enviar señales químicas a las plantas a través de su caca o desecho.
» Resulta que la oruga engaña a la planta para que perciba que está siendo atacada por patógenos fúngicos», dijo en un comunicado la coautora del estudio Dawn Luthe, profesora de biología del estrés vegetal en la Universidad Estatal de Pensilvania.
Las plantas de maíz solo pueden lidiar con un tipo de ataque a la vez, por lo que mientras una planta de maíz está lidiando con la «infección fúngica» percibida, la oruga se deja deleitar con las hojas de la planta. Normalmente, una planta reconocerá las firmas químicas de las secreciones de insectos, lo que ayuda a la planta a saber cuándo elevar sus defensas. En muchos casos, esto incluye producir un bioquímico que repele a los herbívoros, como los insectos.
Pero las señales químicas de la caca de la oruga actúan como desviaciones astutas, dijeron los investigadores.
» La planta percibe que está siendo atacada por un patógeno y no por un insecto, por lo que activa sus defensas contra los patógenos, dejando a la oruga libre para continuar alimentándose de la planta», dijo en un comunicado Swayamjit Ray, estudiante de doctorado en biología vegetal en Penn State y coautora del artículo. «Es una estrategia ecológica que se ha perfeccionado a lo largo de miles de años de evolución.»
Las orugas generalmente se alimentan de las hojas en los verticilos confinados de las plantas de maíz. Los bichos suelen defecar en las grietas donde las hojas se encuentran con el tallo, dijeron los investigadores.
Los científicos estudiaron la relación bioquímica entre la oruga de gusano cogollero y los mecanismos defensivos de una planta mediante la realización de dos pruebas. En la primera prueba, los científicos aplicaron extracto de frass a las hojas de algunas plantas de maíz y compararon el crecimiento de orugas de aquellas que se alimentaban de hojas tratadas con aquellas que masticaban hojas no tratadas.
La segunda prueba consistió en medir cómo las hojas de maíz tratadas con frass afectaban el rendimiento defensivo en plantas expuestas a un patógeno fúngico, en este caso, esporas de un hongo que causa tizón en el maíz (Cochliobolus heterostrophus). Los científicos observaron que, inicialmente, las proteínas en el frass activaban una defensa de insectos en la planta, pero con el tiempo, a medida que las plantas de maíz se exponían a más de la proteína, las defensas de las plantas se alteraron y en su lugar comenzaron a reconocer la proteína del frass como un patógeno fúngico en lugar de un producto de desecho de insectos. Esto hizo que la planta se defendiera de lo que veía como una amenaza de hongos en lugar de una amenaza de insectos.
Si bien esto puede no ser una buena noticia para las plantas que sufren una infestación de orugas, los investigadores creen que puede ser posible aislar los componentes específicos en la caca de oruga que aumentan las defensas de una planta contra los patógenos. Si este es el caso, dijeron los científicos, los agricultores podrían algún día desarrollar un pesticida orgánico y sostenible para prevenir infecciones y enfermedades en los cultivos.
Los hallazgos se publicaron en línea Ago. 26 en el Journal of Chemical Ecology.
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