Usando códigos moleculares, las plantas piden ayuda, ahuyentan a los insectos y se salvan.
El entomólogo Richard Karban sabe cómo hacer que el ajenjo hable. Para comenzar una conversación, finge ser un saltamontes o un insecto; usa tijeras para cortar hojas en uno de los arbustos. Además, no se puede engañar cortar todas las hojas del arbusto. Por lo tanto, corta muchas piezas a lo largo del borde de la sábana: "muchas pequeñas mordidas".
Unos meses más tarde, Carban, un profesor de la Universidad de California en Davis, que estudia comunicaciones de protección de plantas, regresa al arbusto y estudia sus hojas, muchas de las cuales están dañadas por saltamontes o escarabajos reales. Sin embargo, a una distancia de 50-60 cm de las ramas cortadas por ellos, las hojas no fueron afectadas por las picaduras de insectos hambrientos. Esto se debe a que las incisiones de Karban convencieron a las hojas dañadas de que estaban siendo atacadas, por lo que enviaron alarmas químicas al aire. Las hojas vecinas interceptaron y descifraron los mensajes de código, y comenzaron a preparar su defensa contra los escarabajos.
Si las plantas nos parecen silenciosas, esto se debe a que no prestamos atención a sus conversaciones, apenas estamos comenzando a descifrar sus criptogramas. Las plantas emiten constantemente códigos en el aire, lo que les ayuda a protegerse de los insectos y otras amenazas, y en algunos casos sirve como una advertencia para sus vecinos. Además, las plantas pueden enviar señales SOS para pedir ayuda y llamar a los depredadores que se alimentan de insectos.
Las plantas hablan usando códigos químicos: moléculas que contienen carbono,
sustancias orgánicas volátiles (VOC). Los COV se caracterizan por la facilidad con la que se elevan en el aire y son bastante diversos: solo las plantas producen más de 30,000 especies. Algunos VOC producen olores familiares de flores o plantas. Otros se emiten solo en respuesta a un efecto específico. Solo unos segundos después del daño, las plantas liberan sustancias volátiles de hojas, que también podemos reparar, por ejemplo, como el olor de un césped recién cortado.
Las personas no obtienen ninguna información especial de las personas con discapacidad. Pero las ondas de moléculas producidas por la planta transmiten paquetes de mensajes cifrados. Y, como cualquier señal transmitida, los "listogramas" se pueden recibir, descifrar, espiar e incluso distorsionar.
Las plantas envían VOC en respuesta al daño físico o a los químicos de la saliva, el vómito o el líquido que rodea los huevos de insectos. Las picaduras de insectos pueden activar las hormonas vegetales, como el
ácido jasmónico , el etileno o
el ácido salicílico , que aumentan la actividad de los genes protectores de las plantas. Estas hormonas también se pueden liberar como VOC para prevenir otras hojas y ramas de la planta, así como a los vecinos de la comunidad de plantas. En particular, dice Carban, el
metil jamsonato , la forma volátil del ácido jasmónico, parece "bastante poderoso". También descubrió que dicha comunicación es más efectiva para plantas genéticamente idénticas, aquellas que crecen de los mismos arbustos parentales. Y cuando Karban se puso bolsas de plástico en las hojas cortadas de ajenjo y las ató para que los VOC no pudieran volar, las hojas y las plantas vecinas más cercanas no aumentaron su grado de protección.
Los mensajes de VOC pueden ser para uno mismo o para parientes, pero las plantas de otras especies a veces pueden interceptarlos. La ansiedad del ajenjo puede causar una reacción protectora en los tomates y el tabaco, aunque no se sabe cuántas plantas pueden romper las señales de otras especies.
Además, los científicos dicen que las plantas no siempre quieren que se escuchen sus gritos. "No es lo mejor para la planta decirle a su vecino que está siendo atacada", dice Emmy Trowbridge, un postdoctorado de la Universidad de Indiana en Bloomington. Las plantas vecinas compiten entre sí, y advertir a un vecino significa ayudarlo a sobrevivir, mientras que el
buen Samaritano puede ser invadido por insectos. Entonces, ¿por qué las plantas todavía gritan? Parte del hecho es que es inevitable: las "armas químicas" que usan las plantas para disuadir a los insectos inevitablemente se filtrarán en el aire, porque son volátiles; por lo tanto, otras plantas aprendieron a espiarlas como resultado de la evolución. Al igual que los insectos depredadores, sintonizan sus receptores para pedir la cena. Los manzanos que mastican los ácaros envían mensajes que atraen a otros ácaros que comen insectos que atacan la planta. Cuando las moscas de vientre sentado ponen sus huevos en agujas de pino, los VOC de los árboles atraen a las avispas parásitas que matan los huevos. El tabaco, que las polillas mastican, causa avispas de cola roja, parásitos que ponen huevos dentro de los cuerpos de las orugas, que luego las larvas comen desde adentro.
Y aunque las plantas e insectos han evolucionado para intercambiar estos mensajes químicos, las personas apenas comienzan a descifrar su código. "No sabemos cómo se perciben estos químicos", dice Trowbridge. Los investigadores no entienden cómo las plantas recogen VOC del aire y cuál debería ser su concentración reconocible. No saben si las moléculas se absorben de la superficie de la hoja, o a través de los poros, los
estomas . Pero saben que las plantas "que escuchan" no solo deben recibir, sino también descifrar el mensaje para desencadenar una reacción química protectora. "El hecho de que una planta pueda absorber una sustancia química no significa nada", dice Trowbridge. Si la señal interceptada no se puede decodificar, no ayudará.
Además, los mensajes pueden codificarse en una combinación de varias moléculas. "El ramo producido al cortar el ajenjo contiene cientos de productos químicos que se pueden medir", dice Karban. Recoge los COV en bolsas de plástico llenas de fibras absorbentes y las analiza en un cromatógrafo de gases. Pero, dice, "definir los ingredientes activos es muy difícil". Chris Jeffrey, especialista en química orgánica y química ambiental en la Universidad de Nevada, cree que para entrar en la criptografía de las plantas, los científicos necesitan descifrar la química de ecosistemas enteros. "Se encuentra una mezcla muy compleja de moléculas", dice, comparando este fenómeno con nuestro sentido del olfato. "No es que una molécula cause una reacción".
¿Por qué necesitamos descifrar códigos de plantas? Por ejemplo, nos ayudarán a comprender cómo responderán las plantas al cambio climático. Los científicos advierten que estos cambios pueden interrumpir las comunicaciones y desestabilizar los ecosistemas. Algunas señales se amplificarán, mientras que otras se amortiguarán o no se detectarán.
"La volatilidad depende de la temperatura", dice Trowbridge, por lo que en un planeta en calentamiento, los COV pueden encontrarse más fácilmente en el aire. Las altas temperaturas también pueden aumentar la actividad de las enzimas que producen COV. Por otro lado, las plantas que intentan sobrevivir en una sequía comprimirán los estomas para no perder líquido. Las hojas de estomas cerradas absorben menos dióxido de carbono necesario para producir COV. Con una comunicación reducida de VOC, las plantas pueden no reconocer las alarmas y volverse más vulnerables a los insectos, o sucumbir completamente a ellas, argumenta Trowbridge. Pero con un exceso de COV, las poblaciones de plantas pueden comenzar a protegerse demasiado bien, y los insectos comenzarán a buscar otras fuentes de alimentos, destruyendo otras especies de plantas, lo que cambiará los ecosistemas.
Entonces, la próxima vez que disfrute del silencio del jardín solo, recuerde que este silencio es ilusorio. Hay todo un coro de gritos, si solo pudieras escucharlos.