Si eres una planta, ¿cuál es la mejor manera de defenderte, dado que no puedes huir de los atacantes? Tuve una idea y opté por ser enorme, con armadura plantada, púas, espinas y picaduras, junto con hojas y raíces venenosas. Si esta es una buena idea (y no lo es), ¿por qué las plantas no lo están haciendo? Defensa bajo demanda: mecanismos detrás de patrones de defensa óptimos por Stefan Meldau, Matthias Erb e Ian Baldwin examina la hipótesis de defensa óptima que explica por qué.

La hipótesis de la defensa óptima hace algunas suposiciones. Primero, una planta tiene recursos limitados, por lo que las defensas tienen un costo. Cúbrase de toxinas si lo desea, pero todo ese esfuerzo en la creación de compuestos químicos complejos restará valor a los esfuerzos que podría haber utilizado en otros lugares, como la reproducción. A continuación, no todas las partes de una planta son igualmente valiosas. Meldau et al. tenga este diagrama que muestra un gradiente de valor para las plantas. Las hojas jóvenes, argumentan, son más valiosas para una planta que las hojas viejas. También argumentan que los diferentes valores de las partes de la planta las hacen más o menos atractivas para el ataque. Dado que hay tanta diferencia de valor, no habrá ataques aleatorios en la planta. Estarán más concentrados en ciertas áreas, por lo que tiene más sentido que una planta asigne sus defensas limitadas a los órganos más importantes.

Por sí mismo, eso sugiere que una auditoría rápida de las defensas de una planta revelaría cuán importantes son las distintas partes para ella, pero hay más que eso.

Algunas partes querrás mantenerlas defendidas. Tiene sentido tener un tallo leñoso si crees que es probable que sea atacado. Es una parte de muy alto valor, porque soporta la mayor parte del resto de la planta. Por otro lado, las hojas más jóvenes podrían no ser atacadas. Meldau et al. señalar que los tejidos jóvenes son más fáciles de estimular para producir defensas inducidas. Las defensas inducidas bien podrían ser más baratas a largo plazo, ya que algunas plantas no se comerán en ningún año específico y, por lo tanto, podrían gastar su energía en la reproducción. Eso está bien hasta donde llega, pero también significa que las plantas necesitarán poder señalar cuándo los órganos están bajo ataque, y este es un factor clave para Meldau. et al.

Probablemente radica en cómo las plantas usan Ácido jasmónico. La botánica sería mucho más simple si simplemente pudieras señalar la química y decir esto lleva a eso. El ácido jasmónico es un ejemplo de por qué esto nunca sucederá en la botánica. Las defensas de las plantas no se pueden separar claramente del desarrollo de las plantas, por lo que tiene sentido que la misma hormona esté involucrada en ambos.

Nuestra comprensión de los mecanismos subyacentes que median la regulación ontogénica de la biosíntesis y señalización de JA es todavía muy fragmentaria.

Es el uso múltiple y complejo de los jasmonatos lo que aparece con mucha fuerza en este artículo. Los jasmonatos no parecen funcionar simplemente como jasmonatos, sino que también interactúan con citoquininas, brasinoesteroides, giberelinas y auxinas. La hipótesis de defensa óptima es una idea que funciona a nivel de toda la planta. No se puede alterar una parte aisladamente del resto. Por eso creo que Meldau et al. es un excelente caso de que reducir las plantas a simples caminos de una sola hormona no es una forma confiable de ver las plantas como un todo sistémico. Si bien las vías hormonales son importantes, argumentan que para analizar las defensas de las plantas se necesitan herramientas de análisis de redes.

Lo que me sorprende en general es el gran potencial para la investigación en la defensa de las plantas. Meldau et al. muestran que se necesita mucho trabajo para unir varias líneas de investigación, pero al mismo tiempo esto no es simplemente trabajar en la oscuridad. Si está buscando una guía para otros documentos sobre el tema, este es un documento muy útil para comenzar.