30.24: Mecanismos de Defensa Vegetal - Contra Herbívoros

Objetivos de aprendizaje

• Identificar respuestas de defensa de plantas a herbívoros

Respuestas de defensa contra herbívoros

Los herbívoros, tanto grandes como pequeños, utilizan las plantas como alimento y las mastican activamente. Las plantas han desarrollado una variedad de estrategias para desalentar o matar a los atacantes.

Defensas Mecánicas

La primera línea de defensa en las plantas es una barrera intacta e impenetrable compuesta por corteza y una cutícula cerosa. Ambos protegen a las plantas contra los herbívoros. Otras adaptaciones contra herbívoros incluyen conchas duras, espinas (ramas modificadas) y espinas (hojas modificadas). Desalientan a los animales al causar daño físico o al inducir erupciones y reacciones alérgicas. Algunas especies de árboles de Acacia han desarrollado relaciones mutualistas con las colonias de hormigas: ofrecen a las hormigas refugio en sus espinas huecas a cambio de la defensa de las hormigas de las hojas del árbol.

Figura\(\PageIndex{1}\): Acacia collinsii: Las grandes estípulas espinas de Acacia collinsii son huecas y ofrecen refugio para las hormigas, las cuales a cambio protegen a la planta contra los herbívoros.

Figura\(\PageIndex{1}\): Hojas modificadas en un cactus: Las espinas de las plantas de cactus son hojas modificadas que actúan como defensa mecánica contra depredadores.

Defensas Químicas

La protección exterior de una planta puede verse comprometida por daños mecánicos, que pueden proporcionar un punto de entrada para patógenos. Si se incumple la primera línea de defensa, la planta debe recurrir a un conjunto diferente de mecanismos de defensa, como toxinas y enzimas. Los metabolitos secundarios son compuestos que no se derivan directamente de la fotosíntesis y no son necesarios para la respiración o el crecimiento y desarrollo de las plantas.

Muchos metabolitos son tóxicos e incluso pueden ser letales para los animales que los ingieren. Algunos metabolitos son alcaloides, que desalientan a los depredadores con olores nocivos (como los aceites volátiles de menta y salvia) o sabores repelentes (como el amargor de la quinina). Otros alcaloides afectan a los herbívoros al provocar ya sea una estimulación excesiva (la cafeína es un ejemplo) o el letargo asociado a los opioides. Algunos compuestos se vuelven tóxicos después de la ingestión; por ejemplo, el cianuro de glicol en la raíz de yuca libera cianuro solo al ingerirlo por el herbívoro. Las dedaleras producen varios químicos mortales, a saber, glucósidos cardíacos y esteroideos. La ingestión puede causar náuseas, vómitos, alucinaciones, convulsiones o la muerte.

Figura\(\PageIndex{1}\): Dedaleras: Las dedaleras producen varios químicos mortales, a saber, glucósidos cardíacos y esteroideos La ingestión puede causar náuseas, vómitos, alucinaciones, convulsiones o la muerte.

Timing

Las heridas mecánicas y los ataques de depredadores activan mecanismos de defensa y protección en el tejido dañado y provocan señalización de distanciamiento prolongado o activación de mecanismos de defensa y protección en sitios más alejados de la ubicación de la lesión. Algunas reacciones de defensa ocurren en cuestión de minutos, mientras que otras pueden tardar varias horas. Además, la señalización de larga distancia provoca una respuesta sistémica dirigida a disuadir a los depredadores. A medida que se daña el tejido, los jasmonatos pueden promover la síntesis de compuestos que son tóxicos para los depredadores. Los jasmonatos también provocan la síntesis de compuestos volátiles que atraen a los parasitoides: insectos que pasan sus etapas de desarrollo en o sobre otro insecto, eventualmente matando a su huésped. La planta puede activar la abscisión del tejido lesionado si se daña más allá de su reparación.

Puntos Clave

• Muchas plantas tienen barreras impenetrables, como cortezas y cutículas cerosas, o adaptaciones, como espinas y espinas, para protegerlas de los herbívoros.
• Si los herbívoros rompen las barreras de una planta, la planta puede responder con metabolitos secundarios, que a menudo son compuestos tóxicos, como el cianuro de glicol, que pueden dañar al herbívoro.
• Al ser atacado por un depredador, el tejido vegetal dañado libera hormonas jasmonadas que promueven la liberación de compuestos volátiles, atrayendo parasitoides, que utilizan, y eventualmente matan, a los depredadores como insectos hospedadores.