Cómo la arquitectura de las hojas de las plantas del desierto afecta su supervivencia contra la herbivoría
Un estudio reciente muestra que ciertas características de las hojas, como B. la arquitectura de las venas y las propiedades mecánicas juegan un papel crucial para ayudar a las plantas del desierto a resistir el daño de los herbívoros.
En el duro entorno del desierto de Sonora, las plantas deben soportar un calor extremo, fuentes de agua limitadas y herbívoros implacables. Un estudio reciente de Duarte y colegas, publicado en PLANTAS AoBmuestra cómo ciertas características de la hoja, tales como B. la arquitectura venosa y las propiedades mecánicas afectan la capacidad de las plantas del desierto para resistir el daño de los herbívoros.
La herbivoría, o el consumo de materia vegetal por parte de los animales, puede afectar significativamente el intercambio de gases en las plantas. El intercambio de gases, que implica procesos como la fotosíntesis, la transpiración y la conductividad estomática, es fundamental para la supervivencia y el crecimiento de las plantas. Sin embargo, los rasgos específicos que afectan la capacidad de una planta para recuperarse del daño de los herbívoros aún se desconocen en gran medida.
Para comprender mejor cómo responden las plantas del desierto a los herbívoros, los investigadores simularon herbívoros dañando las venas centrales de cuatro hojas de cada una de las nueve especies del desierto de Sonora. Luego midieron el cambio en la fotosíntesis, la transpiración y la conductividad de los estomas en las hojas tratadas en comparación con las hojas de control no dañadas. Además, los científicos examinaron la relación entre estos cambios y las nervaduras de las hojas y las características mecánicas de las plantas.
Sus resultados mostraron una amplia variación en la capacidad de las plantas para recuperarse del daño de los herbívoros, con cambios en la fotosíntesis que van desde +10% a -55%. Sorprendentemente, no encontraron compromiso entre las venas y otros mecanismos de defensa estructural, lo que sugiere que estos rasgos contribuyen de forma independiente a la resiliencia general de la planta.
El estudio también encontró que la resistencia del intercambio de gases al daño estaba ligeramente relacionada con una menor fuerza de desgarro, una medida de la resistencia mecánica de una lámina y una mayor densidad de vetas más pequeñas. Curiosamente, la mayor densidad de venas y la reticulación (la medida en que las venas forman una red) no parecieron afectar la resistencia de una planta al daño herbívoro. Esto sugiere que las vías venosas más pequeñas pueden ser más relevantes para las especies del desierto estudiadas.
Una limitación de esta investigación es que solo se centró en la simulación mecánica de herbívoros. Los herbívoros en el mundo real también llevan señales químicas y mecánicas que afectan las vías de defensa de las plantas. El estudio tampoco evaluó la abundancia natural de herbívoros en estas plantas del desierto y los tipos específicos de daños sufridos, lo que podría conducir a una comprensión más completa de sus defensas.
Aunque la investigación se ha enfrentado a algunas limitaciones, proporciona información valiosa sobre los rasgos de las hojas que ayudan a las plantas del desierto a sobrevivir al daño de los herbívoros. Esta comprensión podría ayudar a predecir cómo responderán las plantas a los herbívoros en diferentes entornos e informar estrategias para protegerlas de plagas y otros factores estresantes.
Los estudios futuros podrían examinar el papel de la arquitectura laticífera (redes de células que producen látex) en las plantas productoras de látex, o examinar los efectos de los herbívoros en el intercambio de gases en plantas con diferentes estrategias de uso del agua. Además, un estudio más completo de la frecuencia de alimentación de las plantas del desierto y los modos de daño podría ayudar a aclarar los patrones observados y sus consecuencias ecológicas.
Al arrojar luz sobre los rasgos de las hojas que influyen en la resistencia de las plantas del desierto a los herbívoros, este estudio proporciona información sobre la compleja interacción entre las plantas y su entorno. Comprender estas conexiones es crucial en un mundo que enfrenta presiones ambientales cada vez mayores y la necesidad de una agricultura sostenible.
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Duarte, MA, Woo, S., Hultine, K., Blonder, B. y Aparecido, LMT (2023) “La redundancia de la red de venas y la resistencia mecánica mitigan las pérdidas de intercambio de gases bajo herbivoría simulada en plantas del desierto”. plantas AoB, 15(2), pág. chico002. Disponible en: https://doi.org/10.1093/aobpla/plad002.