Defensas en plantas contra los herbívoros
Roger Guevara
Artículo publicado en el Portal Comunicación Veracruzana el día 11 de octubre 2021
Las plantas son organismos sésiles, base de las redes tróficas que a lo largo de su historia evolutiva han desarrollado diversas formas de minimizar el consumo de sus tejidos por parte de los herbívoros. Por un lado, tenemos la resistencia a través de atributos físicos, químicos y por medio de otros organismos (resistencia biótica) que dificultan el accionar de los herbívoros. Por otra parte, está la tolerancia o capacidad de las plantas de compensar el daño causado por los herbívoros.
Fig 1: Espinas huecas de cornizuelo donde habitan hormigas que defienden a la planta contra herbívoros
(Foto tomada por Mauricio Arturo Juárez Fragoso)
Palabras Claves: toxinas, espinas, fibra vegetal, coevolución.
Las plantas y los animales que las consumen (herbívoros), principalmente insectos representan más del 50% de las especies conocidas en los ecosistemas terrestres. Esta interacción evolucionó poco después de la colonización del ambiente terrestre por las plantas, que hasta hace 350 a 400 millones de años atrás estaban restringidas a los ambientes acuáticos. Al prosperar en los ambientes terrestres, las plantas se convirtieron en una novedosa fuente de alimento que los insectos comenzaron a consumir. Este consumo de tejidos vegetales por los herbívoros ha representado desde sus inicios un reto para las plantas. La energía que las plantas pierden al ser consumidas y la disminución de los tejidos a través de los cuales las plantas realizan la fotosíntesis se traducen, en general, en pérdidas para las plantas. Estas pérdidas pueden ser tanto en una disminución en la supervivencia de nuevos propágulos (semillas y plántulas),
disminución en la tasa de crecimiento, aumento en la mortalidad de juveniles y disminución en la formación de nuevas semillas. Todos esto afecta de forma directa a las poblaciones de plantas. Pese a todas estas presiones que los herbívoros representan para las plantas, estas se extendieron prácticamente a todos los sistemas terrestres, y el número de linajes se ha incrementado hasta alcanzar en la actualidad cerca de 450 mil especies de plantas que se desarrollan en el planeta.
Considerando que las plantas son incapaces de moverse para escapar de sus consumidores, ¿cómo han logrado prosperar por millones de años? Bien, la respuesta está en que las plantas, al ser organismos sésiles, han desarrollado diversos mecanismos defensivos contra los herbívoros minimizando así las pérdidas de tejido y los impactos negativos en sus poblaciones.
En general, podemos dividir las estrategias de defensa anti herbívoro en dos tipos. Por un lado, está la clásica concepción de la defensa a través de atributos en las plantas que les permita resistir el embate de los herbívoros. La resistencia a los herbívoros se da por una serie de características de las plantas que dificultan el consumo de tejidos por parte de los herbívoros. Entre estas características podemos mencionar los tricomas o pubescencias que presentan las hojas y tallos de las plantas, el grosor de la capas externas de las hojas que les confiere resistencia mecánica (dureza) y dificulta que las mandíbulas de los herbívoros remuevan los tejidos. También está la acumulación de compuestos químicos tales como alcaloides que intoxican a los herbívoros y otros compuestos que interfieren con la capacidad de digerir el tejido consumido. Por ejemplo, saponinas, taninos y fenoles. En la evolución de las defensas anti herbívoro, algunas plantas han logrado aliarse con otros insectos para que estos las defiendan. Tal es el caso del cornizuelo (Vachelia cornigera) y el guarumbo (Cecropia) que han evolucionado estructuras que facilitan la 
instalación de colonias de hormigas y glándulas que producen glicógeno (lo más cercano en el reino de las plantas a la proteína animal). Las hormigas recolectan esta fuente única de alimentos y celosamente patrullan las plantas que les ofrecen casa y comida, atacando a cualquier otro herbívoro que ose intentar comerlas. De esta manera, las hormigas brindan protección a sus plantas hospederas. Este tipo de resistencia contra los herbívoros se denomina resistencia o defensa biótica ya que es a través de otro organismo que las plantas disminuyen las perdidas de tejidos ante los herbívoros. La resistencia anti herbívoro, ya sean por estructuras físicas, compuestos químicos o a través de otros organismos representan un costo para las plantas, pero el balance de costos (defensa) y beneficios (disminución del ataque de los herbívoros) es en general positivo, obteniendo las plantas beneficios netos.
El segundo tipo de defensa anti herbívoro es menos intuitivo, ya que básicamente las plantas dan libre acceso a los herbívoros para consumir sus hojas al invertir mínimamente es cualquier atributo de resistencia. Este tipo de defensa anti herbívoro se conoce como la tolerancia a la herbivoría. Las plantas que han evolucionado esta estrategia son aquellas que crecen rápidamente y en ambientes con baja limitación de recursos para el crecimiento. Es decir, en general se desarrollan en suelos fértiles, con abundante agua y exposición a la radiación solar. Además, estas plantas mantienen la mayor parte de sus recursos nutritivos disueltos en agua (en la sabia de las plantas) lo que facilita la reubicación de los recursos entre los tejidos de las plantas. Además de crecer rápido, las plantas tolerantes a la herbivoría reutilizan gran parte de los productos de la fotosíntesis dejando que los herbívoros consuman hojas relativamente pobres en nutrientes. De esta manera, las plantas compensas la pérdidas de tejido por el consumo de los herbívoros produciendo nuevos tejidos. De forma similar a la resistencia contra los herbívoros, la estrategia de la tolerancia a la herbivoría ofrece beneficios netos para las plantas.
Pese a que se distinguen estos dos grandes tipos de defensa anti herbívoro, estudios recientes revelan que las defensa en la plantas combina en mayor o menor medida diferentes elementos de la resistencia y la tolerancia variando con las condiciones ambientales, disponibilidad de recursos y por su puesto del bagaje hereditario e historia evolutiva de las especies de plantas y sus poblaciones.
Por supuesto que los herbívoros no han permanecido impávidos ante la evolución de las defensas anti herbívoro en las plantas, ellos también han evolucionado diferentes estrategias para seguir comiendo plantas y de ellos hablaremos próximamente.
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- La fotografía científica: el arte de la comunicación
- Colombofilia: el arte de criar palomas de carreras
- Polinizadores y producción agrícola en Veracruz
- Las cueclas: coloridas, hermosas y nutritivas
- Respirar bajo el agua: insectos
- El príncipe sapo en peligro de extinción
- A 10 años del huracán Karl
- Los helechos invasores en Veracruz
- Hongos comestibles contra bacterias patógenas
- Vivienda resiliente con prefabricados de bambú
- Insectos enfermos - los microorganismos que matan a los bichos
- Ciénegas y pantanos ¿útiles o inútiles?
- Expedición virtual al interior de la naturaleza
- De escarabajos, colores, ADN y evolución
- Los polifacéticos hongos anamorfos
- Fungicultura por hormigas
- Los escarabajos frailecillos
- Cecilias: ¿Lombriz, serpiente o desliz... de la naturaleza?
- Lateralidad y el mundo al revés
- Una salud
- Controlando el muérdago en CDMX
- Alimentos funcionales
- ¿Sabias que las plantas también tienen tumores?
- Montañas + bosques = provisión y aseguramiento de agua
- Bacterias, aliadas de la agricultura
- El fin de los tiempos
- ¿Obesidad y Diabetes?... ¡Algas al rescate!
- El escarabajo africano, ¿migrante o invasor?
- Humedales flotantes y cambio climático
- Integridad ecosistémica y salud humana: el caso de las enfermedades transmitidas por insectos
- ¿Reforestar o restaurar ecosistemas?
- El Jardín Botánico Fco. Javier Clavijero y la colección nacional de cícadas
- Escarabajos ambrosiales: demografía y cambio climático
- Arrecifes coralinos
- Insectos Trips: los vemos en cada flor
- La percepción socioambiental de la vida silvestre
- Diversidad faunística del desierto chihuahuense
- Árboles fuera del bosque recursos forestales en el futuro
- Transmisión y especificidad de muérdagos
- La encrucijada de los insectos en el Antropoceno
- Nuevas especies vegetales, riesgos y alternativas
- La nueva era de los fertilizantes
- El polen y las abejas: una relación más compleja de lo que aparenta
- Fragmentación del hábitat en plantas: un método para estudiarla
- Globalización y biodiversidad: especies exóticas invasoras
- ¿Bichos para la cena?
- Los murciélagos no son los villanos en el drama del Coronavirus
- El águila real y el pastizal
- Importancia de conocer y conservar a los anfibios
- Los escarabajo del estiércol en la mitología humana
- Caminando entre verdes oportunistas
- El reloj de los mamíferos
- Zoológicos: esfuerzos incomprendidos conservando fauna
- Diversidad y madrigueras de roedores
- Colecciones biológicas en Veracruz
- El agua de la Cuenca Alta de la Antigua
- El silencio de la humanidad y la reaparición de la fauna silvestre
- Toritos cavadores del suelo
- ¿De dónde vienen las plantas?
- Biotecnología aplicada en la acuicultura
- Comunicación química planta – bacteria
- Nudibranquios: Criaturas de fantasía
- Innovación tecnológica inspirada en la naturaleza
- La función secreta de las alas en las moscas de la fruta
- La cacerolita de mar
- La vida de los escarabajos entre luz y oscuridad
- Seguridad alimentaria: Nuestras soluciones están en la naturaleza
- Los microRNAs, orquestadores de las respuestas de defensa de las plantas
- Refugios cavernícolas, importantes en la conservación de los murciélagos
- Los perfumes de las bacterias
- La planta madre del jitomate, un aporte ancestral
- Diversidad de haemosporidios en Aves de Isla Socorro
- México, pueblo que come hongos, especies silvestres y cocina nacional
- Información básica y recomendaciones de manejo de mascotas ante el COVID-19
- COVID-19 lejos de mi casa
- Coronavirus confronta escasez de agua
- Los cafetales bajo sombra brindan mucho más que café
- Nuevo estudio muestra la vulnerabilidad de las ciudades mexicanas ante COVID-19, la sobrecarga de sus sistemas públicos de salud y la importancia del distanciamiento social
- El biocontrol en la era del miocrobioma
- ¿Es una buena idea invertir en salud y ciencia?
- Predicción cumplida: otra pandemia
- Mapas: herramientas contra desastres naturales
- Una frontera desconocida: la copa de los árboles
- Solidaridad hídrica frente al COVID-19
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- ¿Qué es el Microscopio Electrónico de Transmisión?
- Conociendo a los hongos fitopatógenos
- Parásitos: mala fama, seres fascinantes
- Bacterias que nutren
- Calidad e maíces para alimentos tradicionales
- ¿ Se conservan los mamíferos?
- Diversidad filogenética: más allá del número de especies
- Sustrato orgánico para el crecimiento vegetal
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- Secuestro de carbono en los desiertos de México
- Los coyotes y las zorritas no leen en inglés: La historia de dos especies que coexisten en la Reserva de la Biosfera Mapimi
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- Distintivo Jardín Botánico
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- Humboldt, el gran inspirador
- Hongos ascomicetos y el Programa DELFIN
- ¿A dónde y cómo se mueven los insectos?
- Dengue: recomendaciones para el público en general
- Energía del océano como alternativa
- Abejas: joyas de nuestros bosques
- Vegetación, Humboldt y gradiente altitudinal
- Islas Marías y los muros de agua
- Conociendo los acantocéfalos en México
- Gatos ferales
- Oportunidades de investigación en torno al cultivo de frutos suaves en México
- Escarabajos: Los buenos somos más
- Día Nacional de los Jardines Botánicos 2019
- Limpiando agua en humedales con flores
- Aire no contaminado con biorefinerías
- Biodiversidad y seguridad alimentaria
- Incendios Forestales: una amenaza constante
- Un día para salvar anfibios
- Arboles urbanos con valor alimenticio
- Relaciones planta-animal en la naturaleza
- Las colecciones biológicas, tesoros que debemos conservar
- Oxalidaceae, una familia de plantas escasamente conocida con gran potencial utilitario.
- Encuentran migas de pan de 14,400 años en Jordania
- ¿Será posible recuperar especies animales?: el caso del Santuario del Bosque de Niebla en Xalapa
- El mono y el cacao: una relación íntima que genera frutos para la conservación
- ¿Porque conservar la biodiversidad?
- La cría de escarabajos estercoleros en áreas ganaderas de Veracruz, como respuesta al efecto económico de la Ivermectina aplicada al ganado
- Primates mexicanos: voceros de las selvas e inspiración comunitaria para su conservación
- Un lobo en el cuerpo de un ratón
- La ciencia y la divulgación
- La riqueza, diversidad y endemismo de las gramíneas en México
- Los compuestos organoclorados en la fauna de Xalapa y zonas cercanas
- 1er Festival ECOPICS de la Montaña un evento a recordar…
- ¡Científico del pasado vs. Científico del presente!
- Los escarabajos escolotinos
- Ciencia ciudadana en México
- La flor de nochebuena
- La colección de plantas carnívoras mexicanas del género Pinguicula
- El potencial del microbioma en la biotecnología
- El ciclo del carbono en las zonas áridas mexicanas
- Las hormigas arrieras… ¿comen hojas?
- La ganadería y la pérdida de la biodiversidad
- Persistencia de fauna silvestre en paisajes modificados de Veracruz
- Moscas inductoras de tumoraciones en plantas
- Ciudades: amenazas y oportunidades para la biodiversidad
- Los azafrancillos mexicanos
- Programar para preservar
- Percepcion y conservación de los bosques aledaños a la ciudad de Xalapa
- INECOL y Ganadería Sustentable de Veracruz
- Firma de convenio EER-INECOL con CANACINTRA
- Vida silvestre
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- Los escarabajos del agua
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- Algunas consideraciones sobre la Evolución
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- Jardin de mariposas
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- La Colección de Hongos (XAL) del INECOL
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- Microscopía electrónica de barrido y microanálisis de elementos del Clúster Científico y Tecnológico BioMimic®
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- Parque Nacional Revillagigedo: un legado de conservación a posteridad
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