(SLT-FAUBA) El Panel Intergubernamental Sobre Cambio Climático (IPCC) informó aumentos dramáticos de la concentración de dióxido de carbono (CO2) atmosférico para lo que resta del siglo XXI. Después de preguntarse cómo eso afectará la forma en que las plantas se defienden de plagas y enfermedades, investigadores de la Facultad de Agronomía de la UBA (FAUBA) encontraron que la soja sería más susceptible al ataque de insectos y más resistente a las enfermedades. Estos cambios impactarían en los futuros rendimientos del cultivo y tendrían consecuencias agronómicas y ecológicas.
En su postdoctorado en EE.UU. Zavala estudió cómo el aumento del CO2 atmósférico afecta las defensas de las plantas contra las plagas.
Jorge Zavala, docente de la cátedra de Bioquímica de la FAUBA, explicó que desde hacía tiempo se sabía que la soja cultivada con niveles elevados de CO2 era más atacada por insectos que aquella que crecía con los niveles actuales, aunque se desconocían las causas. “Mis experimentos realizaron un aporte en este sentido: las defensas de las plantas contra la herbivoría por plagas dependen de una hormona llamada ácido jasmónico. Cuando las plantas crecen con altos niveles de CO2 atmosférico, esta hormona deja de actuar y los insectos tienen ‘luz verde’ para atacarlas”, señaló.
Dos hormonas en pugna
Dos compuestos químicos (hormonas) controlan las defensas de las plantas. Uno es el ácido jasmónico, que en términos generales las hace tolerantes a insectos herbívoros (como orugas y chinches) y a algunas enfermedades. Otro es el ácido salicílico, que en general les brinda resistencia contra las enfermedades. La cuestión es que estos dos compuestos se comportan de manera antagónica: el aumento del salicílico provoca la disminución del jasmónico. “Mis experimentos demostraron que la soja era muy susceptible al ataque de insectos cuando contenía mucho ácido salicílico, dado que éste inhibía al jasmónico. Esto sucedía sólo cuando el CO2 atmosférico era alto”, explicó Zavala.
Un informe del IPCC prevé que en el año 2050, la concentración de este gas de efecto invernadero aumentaría alrededor de 75% con respecto al nivel actual. A la luz de estas predicciones, los experimentos de Zavala adquieren gran relevancia agronómica y ecológica. “Los primeros experimentos con soja creciendo con elevado CO2 se realizaron en laboratorio, y predecían rendimientos muy elevados. En estudios posteriores, hechos en condiciones reales de cultivo en el SoyFACE (un sistema enorme, a campo, controlado por computadoras, donde se producen cultivos con alto CO2 de siembra a cosecha), se vio que ese efecto ‘fertilizante’ del gas se perdía. Nosotros encontramos que la causa eran los insectos: preferían alimentarse de la soja que crecía en una atmósfera con el nivel de CO2 proyectado para el año 2050”.
El SoyFACE (Soybean Free Air Concentration Enrichment), donde Zavala realizó sus experimentos, se encuentra en la Universidad de Illinois, Estados Unidos. Fue diseñado para investigar los efectos del cambio atmosférico sobre la agricultura, en condiciones reales de cultivo.
Zavala le comentó a SLT que el balance entre ambas hormonas también afecta a otras defensas de las plantas. “La soja posee naturalmente ciertas proteínas y compuestos defensivos capaces de ‘cortarle’ la digestión a los insectos y animales que la ingieran. Si se usa soja para alimentar animales, primero hay que ‘desactivar’ esos compuestos con calor. De lo contrario, puede traerles malestares, diarreas, problemas en el páncreas y hasta mortandad. Ahora bien, la soja cultivada en condiciones futuras de CO2 posee niveles mucho menores de esos tóxicos naturales y, por lo tanto, las plagas prefieren alimentarse de estas plantas menos defendidas”.
Un futuro auspicioso (para chinches y orugas)
Al aumentar la cantidad de CO2 en la atmósfera, las avispas parásitas y otros insectos depredadores perderían efectividad para controlar plagas agrícolas. Foto: Public Domain, https://goo.gl/Uckt29
“Uno esperaría que en pocos años, las plantas sean más susceptibles al ataque de insectos. Desde el punto de vista ecológico, esto va a impactar en varios niveles tróficos. Al disponer de más alimento, las poblaciones de insectos herbívoros van a crecer, y es esperable que también lo hagan las de sus enemigos. Este es un punto muy interesante, ya que los depredadores localizan a sus presas a partir del olfato. Cuando las plantas son picadas o mordidas, liberan ciertos olores, y la emisión de esos olores también están regulados por ácido jasmónico. En una atmósfera futura, si esta hormona deja de actuar, las plagas podrían alimentarse con tranquilidad ya que sus depredadores no podrían ubicarlas”, puntualizó el investigador.
Actualmente, Jorge Zavala y su grupo están estudiando cómo es que los altos tenores de CO2 en la atmósfera generan el aumento del ácido salicílico en las plantas. “Creemos que se relaciona con la fotosíntesis, pero por ahora no podemos afirmarlo. Tenemos experimentos en marcha y esperamos poder contar los resultados en breve”.
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