Defensas en plantas contra los herbívoros
Roger Guevara
Artículo publicado en el Portal Comunicación Veracruzana el día 11 de octubre 2021
Las plantas son organismos sésiles, base de las redes tróficas que a lo largo de su historia evolutiva han desarrollado diversas formas de minimizar el consumo de sus tejidos por parte de los herbívoros. Por un lado, tenemos la resistencia a través de atributos físicos, químicos y por medio de otros organismos (resistencia biótica) que dificultan el accionar de los herbívoros. Por otra parte, está la tolerancia o capacidad de las plantas de compensar el daño causado por los herbívoros.
Fig 1: Espinas huecas de cornizuelo donde habitan hormigas que defienden a la planta contra herbívoros
(Foto tomada por Mauricio Arturo Juárez Fragoso)
Palabras Claves: toxinas, espinas, fibra vegetal, coevolución.
Las plantas y los animales que las consumen (herbívoros), principalmente insectos representan más del 50% de las especies conocidas en los ecosistemas terrestres. Esta interacción evolucionó poco después de la colonización del ambiente terrestre por las plantas, que hasta hace 350 a 400 millones de años atrás estaban restringidas a los ambientes acuáticos. Al prosperar en los ambientes terrestres, las plantas se convirtieron en una novedosa fuente de alimento que los insectos comenzaron a consumir. Este consumo de tejidos vegetales por los herbívoros ha representado desde sus inicios un reto para las plantas. La energía que las plantas pierden al ser consumidas y la disminución de los tejidos a través de los cuales las plantas realizan la fotosíntesis se traducen, en general, en pérdidas para las plantas. Estas pérdidas pueden ser tanto en una disminución en la supervivencia de nuevos propágulos (semillas y plántulas),
disminución en la tasa de crecimiento, aumento en la mortalidad de juveniles y disminución en la formación de nuevas semillas. Todos esto afecta de forma directa a las poblaciones de plantas. Pese a todas estas presiones que los herbívoros representan para las plantas, estas se extendieron prácticamente a todos los sistemas terrestres, y el número de linajes se ha incrementado hasta alcanzar en la actualidad cerca de 450 mil especies de plantas que se desarrollan en el planeta.
Considerando que las plantas son incapaces de moverse para escapar de sus consumidores, ¿cómo han logrado prosperar por millones de años? Bien, la respuesta está en que las plantas, al ser organismos sésiles, han desarrollado diversos mecanismos defensivos contra los herbívoros minimizando así las pérdidas de tejido y los impactos negativos en sus poblaciones.
En general, podemos dividir las estrategias de defensa anti herbívoro en dos tipos. Por un lado, está la clásica concepción de la defensa a través de atributos en las plantas que les permita resistir el embate de los herbívoros. La resistencia a los herbívoros se da por una serie de características de las plantas que dificultan el consumo de tejidos por parte de los herbívoros. Entre estas características podemos mencionar los tricomas o pubescencias que presentan las hojas y tallos de las plantas, el grosor de la capas externas de las hojas que les confiere resistencia mecánica (dureza) y dificulta que las mandíbulas de los herbívoros remuevan los tejidos. También está la acumulación de compuestos químicos tales como alcaloides que intoxican a los herbívoros y otros compuestos que interfieren con la capacidad de digerir el tejido consumido. Por ejemplo, saponinas, taninos y fenoles. En la evolución de las defensas anti herbívoro, algunas plantas han logrado aliarse con otros insectos para que estos las defiendan. Tal es el caso del cornizuelo (Vachelia cornigera) y el guarumbo (Cecropia) que han evolucionado estructuras que facilitan la 
instalación de colonias de hormigas y glándulas que producen glicógeno (lo más cercano en el reino de las plantas a la proteína animal). Las hormigas recolectan esta fuente única de alimentos y celosamente patrullan las plantas que les ofrecen casa y comida, atacando a cualquier otro herbívoro que ose intentar comerlas. De esta manera, las hormigas brindan protección a sus plantas hospederas. Este tipo de resistencia contra los herbívoros se denomina resistencia o defensa biótica ya que es a través de otro organismo que las plantas disminuyen las perdidas de tejidos ante los herbívoros. La resistencia anti herbívoro, ya sean por estructuras físicas, compuestos químicos o a través de otros organismos representan un costo para las plantas, pero el balance de costos (defensa) y beneficios (disminución del ataque de los herbívoros) es en general positivo, obteniendo las plantas beneficios netos.
El segundo tipo de defensa anti herbívoro es menos intuitivo, ya que básicamente las plantas dan libre acceso a los herbívoros para consumir sus hojas al invertir mínimamente es cualquier atributo de resistencia. Este tipo de defensa anti herbívoro se conoce como la tolerancia a la herbivoría. Las plantas que han evolucionado esta estrategia son aquellas que crecen rápidamente y en ambientes con baja limitación de recursos para el crecimiento. Es decir, en general se desarrollan en suelos fértiles, con abundante agua y exposición a la radiación solar. Además, estas plantas mantienen la mayor parte de sus recursos nutritivos disueltos en agua (en la sabia de las plantas) lo que facilita la reubicación de los recursos entre los tejidos de las plantas. Además de crecer rápido, las plantas tolerantes a la herbivoría reutilizan gran parte de los productos de la fotosíntesis dejando que los herbívoros consuman hojas relativamente pobres en nutrientes. De esta manera, las plantas compensas la pérdidas de tejido por el consumo de los herbívoros produciendo nuevos tejidos. De forma similar a la resistencia contra los herbívoros, la estrategia de la tolerancia a la herbivoría ofrece beneficios netos para las plantas.
Pese a que se distinguen estos dos grandes tipos de defensa anti herbívoro, estudios recientes revelan que las defensa en la plantas combina en mayor o menor medida diferentes elementos de la resistencia y la tolerancia variando con las condiciones ambientales, disponibilidad de recursos y por su puesto del bagaje hereditario e historia evolutiva de las especies de plantas y sus poblaciones.
Por supuesto que los herbívoros no han permanecido impávidos ante la evolución de las defensas anti herbívoro en las plantas, ellos también han evolucionado diferentes estrategias para seguir comiendo plantas y de ellos hablaremos próximamente.
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- La rata nopalera un roedor sui generis
- Qué SÍ es y que NO es “ciencia”
- Nueve datos curiosos que no sabías de química
- El suelo: historias bajo las raíces de los manglares
- Las 8 inesperadas formas en las que los anfibios son importantes
- Agua contaminada y fitotecnologías
- La erosión del suelo y sus repercusiones
- Percepciones sobre la gestión de los árboles urbanos, aliados contra las altas temperaturas en Xalapa
- Desmitificando el tema: Curiosidades evolutivas del pene en primates y similitudes con el hombre
- Brotes de bambú, un nuevo alimento para México
- Día Mundial de las Abejas
- Lombrices de tierra…¿de colores?
- Hongos: materia prima para la medicina
- La marchitez de los cultivos causada por los hongos Fusarium
- Conservando la biodiversidad amenazada mediante áreas protegidas comunitarias y privadas
- El maíz nativo de Coacoatzintla, Veracruz
- Escarabajos, diversidad funcional e importancia
- Los colores del mar: mareas rojas, bioluminiscencia y dinoflagelados
- Las aves y los glucocorticoides
- El chinine, un aguacate silvestre nativo de México
- ¿Qué entendemos por hábitat y qué importancia tiene para la fauna?
- Cuando los lazos más débiles en reñida son los más fuertes
- Nuestro fósforo de cada día
- Jardín etnobiológico en el Jardín Botánico Fco. J. Clavijero
- Ciencia del diseño
- De carnívoro a carnívoro: interacciones de mamíferos del orden Carnívora
- El éxito de los escarabajos estercoleros exóticos
- Naucóridos: chinches del agua
- ¿Escasez de arena? Una mirada a la otra cara de nuestro planeta
- Los humedales refrescan las ciudades
- Viveros de plantas nativas: una estrategia para la conservación y restauración
- Contaminación lumínica
- La revolución terrestre de las plantas con flor y la hiperdiversidad en insectos
- Psicología ambiental, una ventana hacia la conservación
- Proteger las cuevas, refugio de concentraciones de vida silvestre nocturna
- Contaminación lumínica, salud y biodiversidad
- Atrápame si puedes
- Psittacanthus auriculatus, una historia con mezcal oaxacaqueño
- Diferentes formas de firmado electrónico en México
- Alquimia: entre la magia y la química
- Superando la prueba del ácido
- Lagunas costeras, mucho más que agua
- La química en el olor a primavera
- Las plantas de semana santa
- Historia de la histología, de la célula al tejido
- Traigo yerba santa, pa’ la garganta
- Las palmas, un tesoro verde
- Péptidos fúngicos ¿Cuál es su juego?
- Crioconservación de plantas, de la fantasía a la realidad
- El uso de drones y efecto del Huracán Grace en manglares
- Embelleciendo tu ambiente, conservando la biodiversidad
- ¿Son importantes las especies?
- ¿Qué hacemos por los polinizadores?
- Equinodermos
- ¿El desperdicio de alimentos causa pérdida de biodiversidad?
- Taxonomía integrativa
- Nanopartículas de origen natural
- El movimiento de las plantas
- Patrones de biodiversidad
- Árboles muertos: hoteles de biodiversidad
- El amor en tiempos de PCR
- Bacterias protectoras de cultivos agrícolas
- Abejas parásitas: oportunistas en peligro
- Brindis por el 45° aniversario del Jardín botánico Francisco Javier Clavijero
- Jardín Botánico Clavijero: naturaleza, ciencia, educación y sociedad
- Zorzales del bosque de niebla
- Mujeres en la microbiología
- Científicas: la aguja en el pajar
- La química de las plantas y sus usos
- Sistemas silvopastoriles importancia en la ganadería
- Razones para implementar huertos urbanos en zonas costeras
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- Libélulas gigantes de bosques tropicales
- Un banco vivo de semillas
- Las distintas esporas de las royas
- Los árboles mexicanos, tesoro en riesgo
- La abeja melífera altera el funcionamiento de las interacciones entre plantas y polinizadores
- Expectativas del maíz nativo en tiempos de COVID
- Sucesión ecológica: la naturaleza cambiante
- Los hongos como indicadores ecológicos
- ¡Que suerte! tréboles acuáticos
- Zopilotes a volar…
- Yucatán censura al Gorrión Europeo
- Un patrimonio natural para la investigación
- Las gallinas ciegas
- La ciencia al servicio del bienestar humano: 100 años de estudio de los virus
- ¿Qué significa biocultural?
- Perspectivas para productos forestales en México
- Exploradores de plantas de los siglos XVIII y XIX
- Colecciones biológicas en el antropoceno
- Las 5E en el Jardín Botánico
- Los aliens de las moscas de la fruta: los insectos parasitoides
- Helechos ornamentales para cultivar en Xalapa
- Horticultura y conservación vegetal
- Depredadores nocturnos con gran impacto
- Firma electrónica, minimiza la deforestación
- La comunicación secreta de los insectos
- Deforestación en regiones cafetaleras de México
- Diez principios para guiar la siembra de árboles
- Hacia una valoración múltiple de la naturaleza
- Proteasas y hongos fitopatógenos
- ¿Qué podemos aprender del flujo de polen y la dispersión de semillas?
- Festejemos al suelo, 5 de diciembre Día mundial del suelo
- Aves y zonas agrícolas
- Sobre invasiones biológicas y evolución
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- Restaurar para conectar el bosque
- Un quelite veracruzano: el xonequi
- Prácticas sustentables de control parasitario
- Muerte, descomposición y diversidad
- El fuego no siempre es el malo de la la historia
- Herbarios: bóvedas de información biológica
- Microsatélites: secretos evolutivos del ADN
- Limpieza de las hormigas cortadoras - un nido limpio habla bien de quien lo usa
- Curiosidades sobre las guayabas y su fauna insectil asociada
- La selva confía a sus árboles la custodia del paisaje tropical
- Seguridad alimentaria, polinizadores y cambio climático en Veracruz
- Sociedad y ciencia: columna vertebral en la investigación de frontera
- Energías renovables en México
- Conociendo el informe "estado de conservación los árboles del mundo"
- El género Philadelphus (Hydrangeaceae) en Veracruz
- Buenas prácticas en la acuicultura - productos de calidad de la granja a la mesa
- Desenmascarando identidades secretas
- La organizada dieta de la hormiga roja mexicana
- Xalapa y sus árboles aislados
- ¿Nos debería importar la COP 26?
- Agaves, microbioma y biocombustible
- Evaluaciones de Plantaciones Forestales comerciales
- México, el país de los mirtos y chías
- Caballitos de mar (hippocampus)
- Algunos de los beneficios aportados por los hongos a la sociedad
- Arroz con chícharos
- Plantas, guisos e identidad nacional
- Selección de hojas por las hormigas arrieras
- ¿Qué son las “especies crípticas” en moscas de la fruta?
- Defensas en plantas contra los herbívoros
- Lobo Mexicano, 10 años de libertad
- Los escarabajos estercoleros: amenazas para su sobrevivencia
- Umbrales de extinción en bosques tropicales
- Los insectos ante el cambio climático
- Red de jardines etnobiológicos escolares
- Las moscas: un grupo de insectos megadiverso
- Revistas científicas del INECOL: de Xalapa para el mundo
- Olores como arma de defensa
- El complemento silvestre de nuestra alimentación
- Las plantas vasculares de Querétaro
- Biocostras: pioneras en recubrir tierras áridas
- Los olorosos zorrillos
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- Las libélulas "topo"
- Algunas relaciones entre insectos y hongos
- De la tierra brotan colores: las flores
- Los hongos invisibles en las plantas
- Los hongos son lo que comen
- Desenmarañando la relación suelo-planta-agua
- Del geiser al laboratorio: Taq ADN polimerasa
- Evolución de COVID-19: la variante Delta
- Etólogos y hormigas
- En lo rural de Xalapa
- Áreas privadas de conservación: una decisión voluntaria
- Acuaporinas, moléculas esenciales para la vida
- Proteómica, nueva herramienta científica
- Mariposario, espacio de ciencia y educación
- Ingenieros ecosistémicos
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- Limitaciones sociales de la restauración ecológica
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- Biodiversidad: la vida sobre la tierra
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- Provocaciones científicas del INECOL
- La química y los colores
- El orégano, ingrediente para celebrar
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- El curioso caso de la quiralidad en la naturaleza
- CWUR 2021
- Usos prehispánicos de los bambúes mexicanos
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- La Oficina de la UNESCO en México lleva a cabo en el INECOL en Xalapa la reunión internacional Explorando marcos para la conservación del Bosque Tropical: Gestión de la producción y consumo para la so...
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- Manejo ecosistémico de recursos naturales
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- Fue clausurado el ciclo 2014-2015 del programa Fairchild Challenge
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- Aliens invasores a la venta: comercio de mascotas exóticas
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- A favor de conservar la diversidad biológica en los porteros ganaderos
- La comunicación química en la naturaleza: Ecología Química en el INECOL
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