La delicada química de la atracción y la repulsión en los aromas florales

Investigadores en Alemania han descubierto que los mismos aromas florales que ayudan a las plantas a atraer a los polinizadores también pueden disuadir a los herbívoros. Rohit Sasidharan y sus colegas revisaron estudios previos sobre cómo los aromas florales influyen en insectos como las abejas y plagas como los escarabajos. También hicieron análisis estadísticos para encontrar relaciones entre las fragancias y los químicos de las flores. Su investigación, publicada en el Annals of Botany, proporciona nuevos conocimientos sobre el complejo papel que desempeñan los aromas florales en la mediación Las compensaciones que enfrentan las flores entre atraer a los polinizadores y repeler a los florívoros. Comprender mejor esta dinámica podría ayudar a controlar tanto los polinizadores como las plagas agrícolas.

El tira y afloja aromático entre polinizadores y plagas

La nueva investigación encontró que algunos compuestos en Los aromas florales juegan un doble papel. al interactuar con los insectos. Productos químicos específicos como el terpeno linalool y el salicilato de metilo bencenoide. atraer polinizador insectos como las abejas. Pero estos mismos compuestos disuaden a los herbívoros como los escarabajos que comerían o dañarían las partes reproductivas de las plantas. Esta química inteligente permite plantas para apuntar a diferentes insectos con las mismas moléculas aromáticas.

Sin embargo, en todos los aromas florales probados, más compuestos atrajeron tanto a polinizadores como a plagas que aquellos que repelieron selectivamente a los herbívoros por sí solos. Este hallazgo indica un dilema evolutivo para plantas – evolucionando Los aromas para atraer a los polinizadores inevitablemente también atraen a los gorrones no deseados. Con aromas más atractivos compartidos, las plantas no pueden comunicar tan fácilmente "los polinizadores son bienvenidos, las plagas, cuidado".

Un hallazgo que puede apuntar a una solución adaptativa es la relación entre la diversidad de olores y la toxicidad del polen. El investigación descubrió que las plantas Los productos que producían ramos más variados de aromas florales a menudo tenían menos toxinas en el polen. Este resultado sugiere que una mayor complejidad de las moléculas de olor puede indicar un polen más seguro y nutritivo para los polinizadores. Las plantas equilibran sus defensas químicas entre los olores repelentes y la toxicidad, lo que potencialmente indica la calidad del polen a través de la diversidad de olores.

Profundizando en los detalles de la química floral

Los investigadores realizaron una extensa revisión de la literatura para analizar los aromas florales, los nutrientes y las toxinas en las publicaciones. estudios sobre diversas especies de plantas. Centrándose en 49 especies, compararon específicamente las respuestas de polinizadores y herbívoros a los aromas florales de las mismas plantas. Esto les permitió identificar diferencias en cómo estos grupos de visitantes detectan y reaccionan conductualmente ante los ramos de moléculas de olor que producen las flores.

Los estudios también compararon el diversidad y complejidad de aromas florales a los atributos del polen mismo, tanto la calidad nutricional como cualquier sustancia química tóxica presente. Sasidharan y sus colegas probaron las posibles relaciones entre la diversidad y composición de los aromas y la química del polen. Específicamente, observaron las correlaciones entre la cantidad de compuestos aromáticos emitidos por las flores, el contenido de proteínas de su polen y la cantidad y los tipos de toxinas encontradas en el polen.

Este enfoque múltiple permitió a los investigadores desenredar la compleja comunicación química y la señalización entre las plantas y sus insectos visitantes a través de los olores florales y la química del polen. El enfoque tanto en los polinizadores como en las plagas proporciona información sobre cómo las flores evolucionan en medio de estas presiones contradictorias.

El panorama más amplio: evolución floral y diversidad química

La investigación descubierta que entre los aromas florales analizados, los herbívoros detectaron un mayor porcentaje que los polinizadores. Sasidharan y sus colegas sugieren que esto puede deberse a que los polinizadores han evolucionado para especializarse en áreas clave. aromas de flores, ignorando otros compuestos. Mientras tanto, es posible que los herbívoros necesiten detectar una gama más amplia de olores para evitar las toxinas que las plantas producen contra ellos.

Si bien la diversidad de aromas florales no se correlacionó fuertemente con la composición de nutrientes y toxinas del polen en este estudio, las relaciones descubiertas insinúan importantes funciones de señalización. Los autores señalan que se necesitan más datos sobre diversas especies de plantas para explicar estos patrones.

En general, los hallazgos proporcionan información valiosa sobre las compensaciones que enfrentan las plantas entre atraer polinizadores y repeler plagas a medida que evolucionan los rasgos florales. La complejidad química que se observa en los aromas florales, los nutrientes del polen y las toxinas afecta la forma en que las flores se comunican e interactúan con los insectos visitantes. Una mejor comprensión de la química floral ayuda a explicar las relaciones entre plantas y polinizadores esencial tanto para la ecología como para la agricultura.

LEA EL ARTÍCULO:
Sasidharan, R., Junker, RR, Eilers, EJ y Müller, C. (2023) “Floral volatiles evoke partially similar responses in both florivores and pollinators and are correlated with non-volatile reward chemicals, " Annals of Botany, 132(1), págs. 1–14. Disponible en: https://doi.org/10.1093/aob/mcad064.