Las plantas responden a los sonidos de masticación de los depredadores

Los científicos han demostrado que las plantas responden a la música, el viento y el tacto; ahora, por primera vez, dos investigadores usan análisis de audio y químicos para mostrar que las plantas también responden a las vibraciones de las hojas que los insectos producen cuando los mastican.

Los hallazgos, publicados en la revista Oecologia podría ser útil para la agricultura, dicen los investigadores del estudio, Heidi Appel, científico investigador senior en la División de Ciencias de las Plantas, y Rex Cocroft, profesor en la División de Ciencias Biológicas, ambos en la Universidad de Missouri (MU).

El Dr. Appel dice que aunque estudios previos demostraron que las plantas son capaces de responder a la energía acústica, incluida la música, la suya es la primera en demostrar que pueden "responder a una vibración ecológicamente relevante" y que estas vibraciones señalan "cambios en las células vegetales" metabolismo, creando productos químicos más defensivos que pueden repeler los ataques de las orugas ".

Vibraciones de masticación de oruga de rayo láser

Para el estudio, los investigadores utilizaron orugas de la pequeña mariposa blanca Pieris rapae y la planta floreciente Arabidopsis thaliana. La planta es un miembro de la familia de la mostaza o la col Brassicaceae y es ampliamente utilizado como un organismo modelo en la investigación biomédica.

Los investigadores colocaron las orugas en la planta y midieron las vibraciones que hacían cuando masticaban las hojas.

El método que utilizan la mayoría de los investigadores para detectar vibraciones utiliza un micrófono de contacto. Pero en este caso, el sensor del micrófono habría sido demasiado pesado para las hojas pequeñas de Arabidopsis, por lo que el equipo utilizó un enfoque diferente basado en un láser y una cinta reflectante pegada a la superficie de la hoja. El rayo láser rebota en la cinta, y la cantidad de deflexión se usa como una medida de la cantidad de vibración en la hoja, lo que minimiza el contacto con la hoja misma.

Los investigadores también pudieron reproducir la salida del láser a través de un parlante, por lo que los oídos humanos podían oír los ruidos producidos cuando las orugas masticaban las hojas.

Luego, en una etapa separada del estudio, los investigadores tocaron las grabaciones en un conjunto de plantas, y solo reprodujeron el silencio en otro grupo.

Las plantas expuestas a las vibraciones de alimentación produjeron más aceites de mostaza contra las orugas

Cuando colocaron orugas en ambos grupos de plantas, descubrieron que las plantas que habían sido previamente expuestas a grabaciones de las orugas masticando, producían más aceites de mostaza, compuestos que las orugas encuentran desagradables.

El profesor Cocroft dice: "Lo que es notable es que las plantas expuestas a diferentes vibraciones, incluidas las producidas por un viento suave o diferentes sonidos de insectos que comparten algunas características acústicas con las vibraciones de alimentación de las orugas, no aumentaron sus defensas químicas".

Reproduzca el video a continuación para obtener más información acerca de la investigación del equipo:

Él y el Dr. Appel concluyen que esto sugiere que las plantas son capaces de distinguir las vibraciones producidas por la alimentación de aquellas que provienen de otras fuentes en su entorno.

La pareja ahora planea observar cómo las plantas perciben las vibraciones, qué características de las señales son importantes y cómo integran las vibraciones con otra información para generar sus defensas contra las plagas.

El Dr. Appel dice que las orugas se arrastran cuando sienten la defensa química, por lo que tal vez las vibraciones podrían usarse para estimular las defensas de las plantas. Ella sugiere que tales aplicaciones podrían ser útiles en la agricultura, y también:

"Esta investigación también abre la ventana del comportamiento de las plantas un poco más, mostrando que las plantas tienen muchas de las mismas respuestas a las influencias externas que los animales, a pesar de que las respuestas se ven diferentes".

El estudio fue financiado por la National Science Foundation.

En 2010, Noticias médicas hoy aprendió de un ejemplo similar cuando los científicos en los Países Bajos informaron cómo las personas parecen tener defensas antivirales para las plantas. Descubrieron que, además de los agentes antivirales conocidos, como los anticuerpos e interferones, los humanos también parecen tener un componente del sistema inmunitario que es como el tipo de "silenciamiento de ARN" que utilizan las plantas para defenderse del ataque de virus.

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