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Los pinos detectan las feromonas sexuales de los insectos y se protegen contra las plagas

6 de febrero 2020

Hasta ahora, nunca se había comprobado cómo los árboles se defienden de las puestas de huevos de insectos de forma tan temprana. Se ha investigado en individuos jóvenes de pino silvestre y la mosca Diprion Pini, que infesta habitualmente los bosques de coníferas del hemisferio Norte.

•Mosca sierra del pino durant una cópula. La hembra atrae al macho con las feromonas y el macho tiene unas antenes muy grandes y especializadas para detectarlas. Crédito: Jona Höfflin i Benjamin Fuchs.

Mosca sierra del pino durant una cópula. La hembra atrae al macho con las feromonas y el macho tiene unas antenes muy grandes y especializadas para detectarlas. Crédito: Jona Höfflin i Benjamin Fuchs.

Las plantas son capaces de detectar las feromonas que emiten los insectos para reproducirse y, gracias a ello, se pueden proteger del ataque de las plagas. Esta es la principal conclusión de un estudio internacional publicado en la revista científica PNAS (Proceedings of the National Academy of Sciences) en el que ha intervenido el investigador del CREAF Ander Achotegui-Castells y que ha investigado individuos jóvenes de pino silvestre y de la mosca Diprion Pini, habituales en el hemisferio Norte.

"El árbol activa un sistema de priming, es decir, moviliza unas defensas previas poco costosas energéticamente ante el peligro que le permiten reaccionar con más fuerza si el ataque se concreta pero, al mismo tiempo, no perder mucha energía si no se acaba produciendo ninguna agresión".

El trabajo científico pone en evidencia que esta capacidad permite a algunos árboles protegerse de las plagas en una fase muy temprana y reaccionar más efectivamente si el peligro se materializa. En caso de que el pino perciba la presencia de feromonas de insectos pero finalmente no haya puesta de huevos, la reacción es mínima. Por el contrario, si el árbol detecta que el insecto sí acaba poniendo los huevos, activa una respuesta en cascada para eliminarlos. Esta evidencia constata que “el árbol activa un sistema de priming, es decir, moviliza unas defensas previas poco costosas energéticamente ante el peligro que le permiten reaccionar con más fuerza si el ataque se concreta pero, al mismo tiempo, no perder mucha energía si no se acaba produciendo ninguna agresión”, explica Ander Achotegui-Castells.

Hay que tener en cuenta que algunos insectos –como la mosca Diprion pini– agujerean las hojas de los pinos para hacer la puesta de huevos. Si las larvas consiguen salir de los huevos, se empezarán a comer las hojas del árbol y pondrán en peligro su supervivencia. El ecólogo del CREAF aclara que “las hembras ponen los huevos en las hojas de los pinos para facilitar alimento tierno a las larvas recién nacidas y esto puede perjudicar seriamente el árbol”. Diprion Pini es conocida como mosca sierra del pino, porque el órgano de que disponen las hembras para poner los huevos, el oviscapto, tiene forma dentada como una sierra.

Hembra de la mosca sierra poniendo los huevos. Crédito: Jona Höfflin i Benjamin Fuchs.

Hembra de la mosca sierra poniendo los huevos. Crédito: Jona Höfflin i Benjamin Fuchs.

Sacrificar las hojas

Una de las estrategias del pino silvestre para protegerse de un posible ataque una vez ha identificado las feromonas sexuales de la mosca Diprion piri es aumentar los niveles de agua oxigenada de las hojas donde el insecto ha hecho la puesta de huevos. De este modo, favorece que las hojas se necroticen y la puesta se deteriore. Otra acción que activan los árboles es emitir compuestos volátiles para atraer otros animales que parasiten los huevos y también incrementar la expresión de genes defensivos.

"Los árboles que han sido expuestos a las feromonas sólo tienen un 40% de huevos viables de la mosca en sus hojas mientras que los árboles no expuestos tienen un 60%."

Para llevar a cabo la investigación, una serie de pinos se expusieron a feromonas sintéticas y, a continuación, se procedió a hacer la puesta de huevos con parejas de Diprion Piri. Otros grupos de pinos servían como control y se expusieron al disolvente de la feromona sintética, el hexano, o a ninguna sustancia. El resultado es que los árboles que han sido expuestos a las feromonas sólo tienen un 40% de huevos viables de la mosca en sus hojas mientras que los árboles no expuestos tienen un 60%.

Experiment dut a terme al laboratori per l’equip d’aquest estudi, en el qual s’hi trobava l’investigador del CREAF. Els arbres estan dins dels tubs i l'aire el feiem circular constantment amb bombes d'aire.

Experimento llevado a cabo en el laboratorio por el equipo de este estudio, en el cual se encontraba el investigador del CREAF. Los árboles están dentro de los tubos y el aire se hace circular constantemente con bombas de aire.

Hasta ahora, el único que se había podido demostrar es que una planta determinada (Solidago altissima) respondía a algunos compuestos que no son feromonas emitidos por un insecto que se come sus hojas. Este nuevo hallazgo publicado en PNAS en colaboración con la Freie Universität (Alemania) y la Lund University (Suecia), por tanto, marca un hito en cuanto a la capacidad olfativa de las plantas.

 

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Estudiante del Máster de Comunicación Científica, Médica y Ambiental (BSM – UPF) y Técnico de Comunicación (en formación) del CREAF. Graduada en Biología (UB, 2015).
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