La comunicación de las plantas a través de los hongos del suelo.


Amenazadas las exquisitas relaciones entre plantas de distintas especies y hongos por la agricultura industrial.

Intercomunicación subterránea entre plantas

Una red de microorganismos del suelo – los hongos formadores de micorrizas arbusculares – actúa como un sistema de intercomunicación subterránea entre las plantas para advertir de los ataques de pulgón, revela un estudio reciente de la Universidad de Aberdeen, en el Reino Unido[ 1 ].

Se descubrió que las plantas de haba (Vicia faba ) que estaban libres de áfidos del guisante ( Pisum Acyrthosiphon ) liberaban productos químicos anti-áfidos cuando las plantas vecinas eran atacadas. Semejante respuesta química fue asociada anteriormente sólo con las plantas que se encontraban directamente bajo ataque. Estas sustancias químicas también atraen al predador de los áfidos – la avispa parasitoide ( Aphidius ervi Haliday ) – que mantiene a raya a las poblaciones de áfidos. La respuesta dependía del hongo micorriza arbuscular ( Glomus intraradices ) que forma redes ramificadas miceliales entre las plantas.

Este notable fenómeno es un ejemplo de relaciones simbióticas interespecíficas, muchas de las cuales los investigadores aún no comprenden plenamente. Este es un aspecto de la ciencia agrícola totalmente ignorado por los sistemas agrícolas industriales. Los pesticidas y herbicidas matan a los microorganismos del suelo y dañan las asociaciones de micorrizas / plantas. Esto puede explicar los efectos del herbicida Roundup de Monsanto , que ha sido culpado por la propagación de la epidemia de enfermedades de las plantas asociadas a la siembra de cultivos transgénicos tolerantes al Roundup ( ver [2] Ban GMOs Now).

Los hongos micorrícicos son algunos de los microorganismos del suelo más importantes a nivel funcional. Forman relaciones simbióticas con una gran variedad de plantas para aumentar la absorción de minerales de estas, aumentan la tolerancia de la raíz y protegen de los agentes patógenos además de redistribuir el agua durante la estresante sequía [ 3 ]. Los hongos, a cambio, obtienen los carbohidratos suministrados por las plantas para mejorar sus redes de micelio subterráneo. Estas redes son extensas, conectando a plantas de la misma especie, e incluso pueden conectar a plantas de diferentes especies supliendo así la carencia de micorrizas específicos de la planta . Estas redes miceliales facilitan el establecimiento de las plántulas, influencian la composición de la comunidad vegetal y son las principales vías a través de las cuales muchas especies de plantas no fotosintéticas adquieren su energía. Además, se ha demostrado que el transporte de moléculas de señalización de planta a planta , incluyendo los aleloquímicos – los metabolitos de liberación d de las plantas para afectar positiva o negativamente a las plantas vecinas.– Otro ejemplo de tales simbiosis es el reciente hallazgo de que las plantas del tomate se basan en redes de micelio para aumentar la actividad enzimática y la expresión de genes relacionados con la resistencia al tizón de hoja temprana [ 4 ].

Nuevas pruebas muestran que los hongos micorrícicos son agentes subterráneos

Por primera vez, el nuevo estudio vislumbró si estas redes miceliales son capaces de facilitar la señalización entre plantas durante el ataque de herbívoros. También estudió si la señalización induce la liberación de productos volátiles químico-orgánicos (VOCs ) usados para disuadir o atraer plagas o enemigos naturales de las plagas . Ya se sabe que a menudo las plantas producen VOCs sistémicamente y que se transmiten a través del aire . También se sabía que los VOCs se producen en el sistema de la raíz pudiendo ser transmitidos a través de las redes de micelio .

Para probar estas teorías, los investigadores cultivaron las plantas de guisante en pequeñas cámaras de crecimiento, simulando una porción del medio natural en condiciones controladas. Utilizaron plantas “donante” para ser infestadas con áfidos y plantas ‘ receptor ‘ conectadas a través de redes de micelio creados mediante la inoculación del suelo con micorrizas . Una planta receptor se conectó a la donante sin ninguna barrera física para permitir la mezcla de los hongos micorrícicos y las raíces, la otra planta receptor se conectó a través de una malla de 40 micras penetrable por las redes de micelio, pero no por las raíces. Estas dos condiciones permiten hacer la distinción entre la posibilidad de comunicación entre los sistemas de raíces de las plantas y la red micelial . Las plantas “receptor” de control fueron bloqueadas para que no recibieran información: una fue rodeada por una malla de 0,5 micras evitando la penetración de micorrizas y la otra se cultivó en una malla penetrable de 40 micras, pero justo antes de que se añadieran los áfidos a la planta donante la cámara se hizo girar para quebrar las conexiones que se habían hecho. Para confirmar la presencia de las redes de micelio, las raíces se tiñeron con colorante y se analizaron bajo un microscopio.

Cinco semanas después cuando las redes miceliales estaban bien establecidas, se colocaron bolsas sobre las plantas antes de la infestación de áfidos para evitar la comunicación aérea entre ellas. Para medir si las plantas liberaban VOCs con vistas a repeler a los áfidos y atraer a su depredador, la avispa parasitoide, el aire o el ” espacio de cabeza ” en torno a la planta fue capturado y expuesto a las dos especies de insectos. Los investigadores encontraron que en el espacio de cabeza de las plantas donantes los áfidos fueron repelidos y las avispas atraídas; el mismo resultado se obtuvo con el espacio de cabeza de las plantas receptor que estaban conectadas a través de las redes de micelio, mientras que los dos tipos de plantas de control seguían siendo atractivas a los áfidos, como se muestra en la Figura 1. Además, no había una diferencia significativa en las propiedades repelentes de las plantas receptor conectadas a la planta donante a través tanto de las raíces así como de las redes de micelio en comparación con aquellas conectadas sólo por las redes miceliales, lo que implica que los hongos micorrícicos y fueron los responsables de esta comunicación, no la conectividad raíz – a – raíz.

El análisis de los compuestos liberados por la planta donante reveló que el principal compuesto en repeler los áfidos y atraer a las avispas era el salicilato de metilo. Este compuesto también estaba presente en altos niveles en el espacio de cabeza de las plantas conectadas donante y receptor. La adición de este producto químico al espacio de cabeza de las plantas de los alrededores que eran atractivas para los áfidos invirtió esta respuesta y dio como resultado el rechazo de los áfidos. Otros compuestos presentes en el espacio de cabeza de las plantas repelentes de áfidos fueron el naftaleno, ( E ) – β – farneseno y el 6 – metil – 5 – hepten – 2-ona.

Los daños a la fertilidad del suelo por la agricultura industrial podría explicar la propagación de las enfermedades de los cultivos

Se sabe que los herbicidas como el glifosato perjudican la fertilidad del suelo, incluyendo la destrucción de los hongos micorrícicos, con una reducción de la colonización de las raíces de hasta en un 33% en pimientos chilli [ 5 ]. Otro estudio publicado en el 2013 muestra que incluso las dosis bajas recomendadas de glifosato reducen significativamente la colonización de las raíces, así como la viabilidad de las esporas de los hongos micorrícicos G. intraradices en los campos argentinos [ 6 ] . Esto contradice la afirmación de que el glifosato se inmoviliza lo suficientemente rápido como para afectar a la fertilidad del suelo. Esta pérdida de la asociación de micorrizas también puede contribuir a los muchos problemas existentes relacionados con los cultivos transgénicos, incluyendo el aumento de las enfermedades de las plantas en los cultivos tolerantes al glifosato debido a sus fuertes propiedades quelantes de metales que secuestran micronutrientes, incluyendo el manganeso, y que son fundamentales para el sistema inmune de la planta ( ver [7] Glyphosate Tolerant Crops Bring Diseases and Death, SiS 47).

Un estudio realizado recientemente en Kenia también ha puesto de manifiesto la incapacidad de las variedades de maíz híbrido comercial en producir compuestos orgánicos volátiles para atraer a los insectos parasitoides. Esto se hizo en comparación con variedades autóctonas de Cuba, Brasil y Haití, que tuvieron éxito en la producción de este mecanismo de defensa natural de la planta [ 8 ]. Independientemente de si estas variedades comerciales pierden esta capacidad a través de los procesos de domesticación y cría o mediante el tratamiento químico de las semillas, algo que aún no está claro.

La industria biotecnológica ha subestimado en gran medida la complejidad de los sistemas de la planta y del suelo. Monsanto pudo haber reconocido el problema, ya que ha comprado recientemente una parte de Aradis, la compañía de Craig Ventor, cuyo objetivo es “el descubrimiento y el desarrollo de microorganismos que mejoran el crecimiento de las plantas y proporcionar protección contra las plagas” [ 9 ] . Es probable que una vez más venderán a los agricultores su versión patentada de la naturaleza que primero destruyeron con su sistema agrícola transgénico y su química. Si nos centramos en los métodos agroecológicos que promueven la fertilidad del suelo, por otra parte, permitiremos a los cultivos a utilizar sus mecanismos de defensa naturales a pleno potencial , evitando el uso excesivo de pesticidas químicos que son perjudiciales para la salud y el medio ambiente .

Dra. Eva Sirinathsinghji | i-sis.org.uk

Una versión con referencias completas e ilustradas de este artículo se puede encontrar solo para los miembros en el sitio web de ISIS.

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Traducción al castellano de JM para Disiciencia.

Fuentes y referencias incluídas en este artículo:

Underground signals carried through common mycelial networks warn neighbouring plants of aphid attack. http://scholar.harvard.edu/files/cmhart/files/2013_media_messaging_-_all_papers_merged.pdf

http://plantscientist.wordpress.com/2013/06/24/watch-out-mate-aphids-are-about-plant-to-plant-communication-via-mycorrhizal-fungi/

http://lacienciadeamara.blogspot.it/2013/05/raices-y-algo-mas.html

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