Muchas especies de artrópodos herbívoros hacen simbiosis con microorganismos. Sin embargo, hasta hace poco, no se sabía mucho sobre la naturaleza y los efectos de estos microorganismos sobre las respuestas de defensa de las plantas.
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| Créditos: Pixabay/jcesar2015 |
Como las plantas no pueden moverse para alejarse del peligro, muchas han desarrollado estrategias bioquímicas para defenderse de las plagas. Por ejemplo, las larvas de insectos herbívoros usan su boca para secretar sustancias digestivas sobre las plantas que ingieren y cuando las plantas detectan estas secreciones responden a la lesión produciendo sustancias defensivas, incluidas proteínas y metabolitos especializados que inactivan las proteínas digestivas del insecto, evitando que el insecto obtenga nutrientes de la planta.
Los insectos tienen un as bajo la manga
Muchos insectos han evolucionado para superar las defensas de las plantas formando asociaciones simbioticas con bacterias, como el Escarabajo de la patata de Colorado (Leptinotarsa decemlineata) cuyas secreciones poseen bacterias que pueden suprimir las defensas de las plantas de tomate, de las que comúnmente se alimenta. De esta manera, los insectos y las bacterias han logrado así una asociación mutuamente beneficiosa: el escarabajo proporciona a las bacterias un ambiente confortable dentro de su boca y otros órganos secretores, y las bacterias ayudan al escarabajo a consumir nutrientes de las plantas de tomate.
Las relaciones simbioticas entre animales y bacterias son bien conocidas para la ciencia, especialmente en lo referente a la digestión, pero la manera en como las bacterias asociadas a los insectos trabajan para alterar los procesos bioquímicos dentro de la planta viva antes de ser ingerida es un tema de considerable interés para los científicos por las implicaciones que podría tener para el manejo de algunas plagas importantes en la agricultura.
¿Cómo las bacterias ayudan a los insectos?
Una investigación conjunta entre la Universidad de Tokio y la Universidad de Okayama, exploró estas simbiosis insecto-bacteria en el caso de la Spodoptera litura, que es una plaga importante de los cultivos en Asia. Se experimentó con la aplicación de las secreciones orales de las larvas del insecto a las hojas dañadas mecánicamente de la plantas. Cuando se esterilizaron las secreciones orales para matar cualquier bacteria que pudiera estar presente en ellas, encontraron que la aplicación de estas secreciones a las hojas de las plantas estimulaba la expresión de genes relacionados con las defensas. Sin embargo, cuando los investigadores aplicaron secreciones orales que no habían sido esterilizadas, las bacterias presentes en las secreciones orales actuaron para prevenir la expresión de genes relacionados con las defensas de las plantas.
Esta investigación es una prueba firme de que las bacterias en las secreciones orales de ciertos insectos ayudan a estos a superar los mecanismos de defensa de las plantas. Posteriores pruebas de las secreciones orales de las larvas revelaron la presencia de más de 70 cepas de bacterias, una de ellas llamada Staphylococcus epidermidis, un estafilococo anaeróbico que se demostró que contribuye a la supresión/manipulación de la señalización de defensa vegetal dependiente de fitohormonas.
La comprensión de esta simbiosis entre insectos y bacterias, puede ayudar a los científicos y agricultores a diseñar nuevas estrategias en control de plagas para minimizar la aplicación de pesticidas en los cultivos y así evitar sus dañinos efectos colaterales para el ambiente y los seres humanos.
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