¿Cuál es la mejor manera en que los jardineros y agricultores pueden mantener a raya las malas hierbas? Para aquellos que no quieren dañar sus jardines con productos químicos, cortarlos puede parecer la mejor solución. Lamentablemente, un estudio de Alejandro Vásquez y sus colegas, publicado en Informes científicos, descubre que para una mala hierba, la solanácea, cortarlo lo hace más fuerte.

Belladona de hoja plateada, Solanum elaeagnifolium, se puede encontrar desde el sur de Texas hasta Sudáfrica y Grecia. Infesta los campos y absorbe valiosos nutrientes destinados a cultivos comerciales. La maleza con flores violetas tiene espinas espinosas y bayas venenosas.

Rupesh Kariyat, profesor asociado de entomología y patología vegetal en la Estación Experimental Agrícola de Arkansas, ha estado estudiando la solanácea durante más de una década. Kariyat comenzó el estudio mientras estaba en la Universidad de Texas Rio Grande Valley, cuando él y su estudiante de posgrado Alejandro Vásquez emprendieron lo que se convirtió en un estudio de cinco años y dos partes para observar los efectos de la hierba mora que se corta con frecuencia.

Aunque los estudios a menudo han resaltado la aptitud de las malezas y los rasgos de defensa resultantes de perturbaciones como el corte, la mayoría se limitó a las defensas foliares o de las hojas, dijo Kariyat. Eso cambió cuando Vásquez y sus compañeros estudiantes de biología monitorearon campos de solanáceas cortadas, sin cortar y frecuentemente cortadas.

“La pregunta de Alejandro fue: '¿En qué se diferencian estas flores entre las plantas cortadas y sin cortar?'”, dijo Kariyat en un comunicado de prensa. “'¿Y eso tiene consecuencias para los insectos que realmente se alimentan de ellos?'”

El experimento de corte

El equipo de científicos examinó áreas cortadas y no movidas en el Valle del Río Grande, alrededor Edinburg, Texas. Todas las parcelas en el sur de Texas estaban a 16 millas entre sí, por lo que habrían estado sujetas a condiciones climáticas y climáticas similares.

En cada sitio, el equipo recogió flores de plantas cortadas y no cortadas. Midieron cuidadosamente una serie de rasgos florales, incluido el tamaño y la masa de las flores. Las flores más grandes y pesadas pueden resultar más atractivas para los polinizadores, dando a las plantas una ventaja reproductiva. Los investigadores también examinaron las flores en busca de signos de daño por herbívoros, como marcas de mordeduras o pétalos faltantes, para ver si el corte influía en cuánto se masticaban las plantas.

Pero el equipo no se quedó ahí. Querían saber cómo las diferencias entre las plantas cortadas y no cortadas podrían afectar a los herbívoros que se alimentan de ellas. Para probar esto, llevaron a cabo experimentos de alimentación utilizando orugas del gusano cornudo del tabaco, una plaga común de muchas plantas Solanaceae, incluida la solanácea.

Los investigadores incorporaron flores secas molidas a la dieta artificial de las orugas, simulando el proceso de alimentación natural. A algunas orugas se les dio alimento que contenía flores de plantas cortadas, mientras que a otras se les alimentó con flores de plantas no cortadas. Luego, el equipo monitoreó cuidadosamente el crecimiento de las orugas a lo largo del tiempo para ver cómo las diferentes dietas impactaban su desarrollo.

La paradoja de la planta cortada

Los resultados de estos experimentos fueron sorprendentes y algo contrarios a la intuición. En lugar de debilitar las plantas, cortar el césped parecía hacer que las solanáceas fueran más robustas y defendibles. Las flores de las solanáceas cortadas eran en realidad más grandes que las de sus contrapartes no cortadas. Sin embargo, había un problema: aunque eran más grandes, las flores de las plantas cortadas eran más claras.

Curiosamente, la frecuencia del corte también influyó. Las plantas sometidas a cortes más frecuentes produjeron flores aún más grandes y pesadas en comparación con las que se cortaron con menos frecuencia. Parecía que cuanto más intensa era la perturbación, más fuerte era la respuesta de la planta.

Pero las sorpresas no terminaron ahí. Cuando el equipo examinó las defensas de las plantas, descubrió que las solanáceas cortadas tenían significativamente más espinas que las plantas sin cortar. Estos sirven como defensa mecánica contra los herbívoros, disuadiéndolos de alimentarse de las hojas y tallos de la planta. En consonancia con esto, los investigadores observaron menos daño por herbívoros en las flores de las plantas cortadas.

Los experimentos de alimentación de orugas agregaron otra capa a la historia. Las orugas criadas con dietas que contenían flores de plantas cortadas crecieron más lentamente que las alimentadas con material vegetal sin cortar. Este efecto fue particularmente pronunciado en etapas posteriores del desarrollo, lo que sugiere que los compuestos defensivos en las flores cortadas se vuelven cada vez más potentes a medida que las orugas crecen y consumen más tejido vegetal.

En conjunto, estos hallazgos pintan una imagen de una maleza que responde al estrés de la siega redoblando sus defensas. Al invertir más en espinas y elementos disuasivos químicos, la solanácea cortada parece estar mejor equipada para defenderse de los herbívoros y mantener su éxito reproductivo.

Los cortacésped son un arma de doble filo

Los hallazgos del equipo sugieren que cortar el césped es el equivalente en jardinería a "si lo rascas, solo empeorará" cuando se trata del manejo de la solanácea. Si bien puede parecer una forma eficaz de mantener la maleza bajo control, cortar el césped en realidad desencadena una serie de respuestas defensivas que hacen que la planta sea más resistente y más difícil de controlar.

El corte continuo actúa como un factor de estrés crónico, lo que induce a la solanácea a invertir más en defensas físicas y químicas. La mayor densidad de espinas en las plantas cortadas sirve como una formidable barrera mecánica contra los herbívoros, mientras que la mayor potencia de los compuestos defensivos en sus flores disuade la alimentación y ralentiza el crecimiento de las orugas.

Es probable que estas adaptaciones le den a la solanácea cortada una ventaja competitiva sobre otras plantas en ambientes perturbados. Al disuadir a los herbívoros y mantener su capacidad reproductiva, la maleza puede continuar propagándose y floreciendo incluso si se corta el césped con regularidad.

Además, la frecuencia de corte parece ser un factor clave que impulsa estas adaptaciones. Las plantas sometidas a cortes más frecuentes mostraron inversiones aún mayores en rasgos defensivos en comparación con aquellas cortadas con menos frecuencia. Esto sugiere que la intensidad de la perturbación juega un papel crucial en la configuración de la trayectoria evolutiva de la maleza.

Repensar el manejo de malezas a la luz de los efectos de la siega

Efectivamente, al cortar repetidamente la solanácea, podemos estar seleccionando sin darnos cuenta plantas que estén mejor equipadas para resistir este factor estresante. Con el tiempo, esto podría conducir a la evolución de poblaciones cada vez más resistentes y difíciles de controlar, a medida que los individuos más defensivos sobrevivan y se reproduzcan.

“Estás tratando de cortar estas plantas para eliminarlas”, dijo Kariyat. “Pero lo que en realidad estás haciendo aquí es que los estás haciendo mucho peores, mucho más fuertes”.

Labrar áreas con solanáceas también propaga la planta porque las raíces rizomáticas, como muchas malezas, pueden propagarse asexualmente durante varios años y temporadas de crecimiento.

Las observaciones de áreas cortadas, no cortadas y frecuentemente cortadas con solanáceas proporcionan evidencia que podría impulsar más estudios por parte de científicos de malezas sobre las mejores prácticas de manejo, dijo Kariyat.

Dado que los estudios se centran únicamente en la solanácea, Kariyat dijo que otras malezas, incluso los parientes de la planta, pueden reaccionar o no de la misma manera al corte frecuente. En su artículo los autores escriben:

[L]os experimentos adicionales también deberían examinar cómo la siega afecta el aroma floral con posibles consecuencias para la polinización, ya que la mayoría de las especies polinizadoras por zumbido utilizan una selección de hospedador multimodal (tamaño, color, densidad de la flor y aroma en el género Solanum).

Vasquez et al. 2024

"Esto debería ser algo que tengamos en cuenta cuando hagamos planes de gestión", dijo Kariyat sobre las defensas de la planta. "Es necesario comprender mejor las prácticas de gestión utilizando la ecología y la biología de las especies y otras especies que interactúan con ellas".

LEA EL ARTÍCULO:

Vásquez, A., Alaniz, A., Dearth, R. y Kariyat, R. (2024) “El corte continuo afecta de manera diferencial las defensas florales en la maleza nociva e invasora Solanum elaeagnifolium en su rango nativo, " Informes científicos, 14(1). Disponible en: https://doi.org/10.1038/s41598-024-58672-w.