El verano pasado, mi esposa cultivó col rizada en el jardín, pues decidió que sería saludable. Por suerte, para cuando ya estaban listas para la cosecha, sus hojas eran un entramado de encaje. Buenas noticias para la fauna silvestre y para cualquiera a quien le disguste la col rizada. Pero hay un enigma. El sabor amargo que tanto me disgusta de las brasicáceas forma parte de la defensa de la planta contra ser devorada, así que ¿cómo pueden las orugas devorar las hojas sin problemas? Martin y Reymond han investigado esto en un nuevo artículo publicado en planta directa y La respuesta está en la mordedura de la oruga..

Es un problema que vale la pena investigar. Se espera que el mercado mundial de las brasicáceas sea... vale más de cuarenta mil millones de dólares este año. Pero este es un mercado asediado por plagas como Spodoptera littoralis, el gusano de la hoja del algodón, que, contrariamente a su nombre, comerá felizmente plantas de más de cuarenta familiasAdemás de eso, hay especialistas como La mariposa blanca de la col, pieris brassicaeQue buscan las brasicáceas porque se han adaptado tanto a la vida en ellas que no pueden sobrevivir en otras plantas. Simplemente las comen bocado tras bocado, así que ¿qué pasa cuando muerdes una brasicácea?

Los botánicos creían que las plantas detectaban el daño y activaban alarmas químicas como ácido jasmónicoEsto activa los genes defensivos, produciendo compuestos tóxicos y paredes celulares más resistentes para repeler al atacante. Las orugas, a su vez, tendrían sus propias defensas contra estos ataques.

Los ataques de las orugas no solo se acompañan de daños físicos. Las orugas también tienen saliva, y los botánicos han pensado que... Las plantas pueden detectar esta saliva Para activar sus defensas más rápidamente. Pero si las plantas pueden usar la saliva de las orugas, ¿pueden ellas también usarla? Martin y Reymond decidieron examinar las secreciones orales de las orugas para ver si contenían efectores, sustancias químicas que sabotean las defensas de las plantas.

La forma en que probaron esto fue simulando picaduras de orugas en un Arabidopsis thaliana planta. Arabidopsis thaliana No es repollo, pero pertenece a la misma familia. Además, está muy bien estudiado, por lo que es más fácil rastrear qué sucede con los genes cuando se producen las picaduras. En este caso, pudieron estudiar miles de genes a la vez.

Las picaduras eran punciones de un milímetro, similares a los agujeros causados ​​por la mordedura de una oruga joven. Martin y Reymond luego agregaron dos microlitros de cualquiera de los dos pieris brassicae saliva, Spodoptera littoralis Saliva o simplemente agua. Esta agua les permitiría ver qué defensas causó el daño físico por sí solo. Cualquier defensa adicional causada en las otras dos pruebas tendría que haber sido causada por la saliva adicional. Tres y veinticuatro horas después de las picaduras, analizaron el ARN.

La prueba del ARN es la parte importante. Todos los genes están codificados en el ADN, pero no tienen ningún efecto a menos que produzcan copias de ARN que viajen a los ribosomas para comenzar a construir proteínas. No basta con que el gen esté presente; tiene que estar "activado" para que tenga efecto. Por lo tanto, descubrir qué ARN hay presente nos indica qué genes están realmente teniendo efecto.

Martin y Reymond descubrieron que el daño por sí solo afectaba a 800 genes, pero la situación cambió drásticamente cuando la planta detectó la saliva de la oruga. Más de 5000 genes se vieron afectados, lo que amplificó las respuestas a las heridas y desencadenó respuestas al estrés. Pero entre todas estas alarmas de defensa, algo se silenció. La saliva parece inhibir la expresión de genes implicados en el fortalecimiento de la pared celular y la producción de glucosinolatos alifáticos.

Los glucosinolatos alifáticos son las defensas químicas de la planta. Cuando saboreas el rábano picante o la mostaza amargos, estos compuestos intentan convencerte de que comer más es una muy mala idea. Se activan por la enzima mirosinasa. Las células vegetales intactas mantienen separados estos dos componentes, pero cuando una pared celular se rompe por la picadura de una oruga, se unen para crear su carga tóxica. Al inhibir la capacidad de la planta para producir glucosinolatos alifáticos, las orugas eliminan el peligro incluso antes de que se produzca.

Otro frente de batalla fue la cicatrización de heridas. Martin y Reymond descubrieron que la saliva también bloqueaba la FER114 Gen. Este gen ayuda a la planta a cicatrizar heridas. El efecto combinado es que, cuando las nuevas orugas empiezan a comer una hoja, esta se vuelve mucho más hospitalaria para todas sus hermanas. Y, por lo tanto, la hoja se despoja.

El valor de esta investigación reside en que revela cuán sofisticada se ha vuelto esta carrera armamentística molecular. Durante décadas, los fitomejoradores han intentado anticiparse a las plagas reforzando las defensas de las plantas, solo para descubrir que las orugas finalmente se adaptan. Ahora sabemos por qué la batalla ha sido tan difícil. Las defensas no importan si las orugas no tienen que enfrentarse a ellas. Es claramente un enfoque exitoso, ya que tanto las plagas especializadas como las generalistas han adoptado la misma estrategia.

Este descubrimiento abre nuevas líneas de investigación. Los científicos ahora pueden buscar las moléculas efectoras específicas en la saliva de la oruga que desactivan las defensas de las plantas, lo que podría conducir a contramedidas específicas. También podrían buscar variedades de plantas naturalmente resistentes a este sabotaje molecular. Sin embargo, es probable que esto lleve un tiempo, así que aún no corro peligro inmediato de comer col rizada.

LEA EL ARTÍCULO:

Fernandez Martin, A. y Reymond, P. (2025) “Impacto de las secreciones orales de lepidópteros en el transcriptoma de Arabidopsis thaliana”, Plant Direct, 9(6), pág. e70085. Disponible en: https://doi.org/10.1002/pld3.70085.
Imagen de portada: Oruga de la col blanca. Foto: Andrew Waugh / Getty Images / Canva.