Sara García Gómez

Los insectos fitófagos son los más importantes consumidores de plantas, superando a los vertebrados herbívoros y compitiendo directamente con los humanos al aprovechar «el filón» de los cultivos agrícolas.

Los insectos no solo consumen distintas partes de la planta, sino que son un medio de la transmisión de enfermedades y pueden causar además otros efectos adversos sobre los vegetales. Las plantas, sin embargo, han desarrollado a lo largo de la evolución una batería de defensas y soluciones para evitar o al menos reducir los fatales daños que los insectos podrían producir sobre ellas.

Más de 400.000 especies de insectos son fitófagas en alguna fase de su vida

El consumo de vegetales por parte de los insectos incluye diversas formas, desde la masticación de la hoja al succionado de savia, pasando por la depredación de la semilla, el libado de néctar, la recolección de polen y el minado de tejidos vivos (incluida la madera). Casi la mitad de las especies de insecto conocidas son fitófagas en algún momento de su vida, lo que suma la no despreciable cifra de más de 400.000 especies, ya que los insectos constituyen el grupo de seres vivos con mayor número de especies del planeta.

La razón de este gran consumo se debe a que las plantas representan un recurso muy abundante y los insectos que han conseguido explotar esta forma de alimentación han prosperado paralelamente a la diversificación de aquellas. Sin embargo, la dieta basada en distintas partes de la planta, con la excepción del polen y las semillas, es nutritivamente inferior en cuanto a proteínas y vitaminas si la comparamos con una dieta de origen animal o microbiano, por lo que los insectos «vegetarianos» deben consumir gran cantidad de alimento para compensar su demanda de aminoácidos y vitaminas.

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Daños directos e indirectos sobre las plantas

Debido a su modo de alimentación, los insectos fitófagos causan a las plantas un daño a menudo considerable, que va desde la pérdida de vigor de la planta a la destrucción de diversas partes de la misma e incluso la muerte. Las hojas suelen ser la parte más afectada, ya que constituyen la fuente principal e incluso exclusiva de alimento para muchos insectos. Muchos insectos, como muchos ortópteros (saltamontes), coleópteros (escarabajos) y larvas de lepidópteros (mariposas), se alimentan cortando y masticando partes externas del vegetal, normalmente las hojas, por lo que se denominan defoliadores. Otros abren galerías en el interior de troncos, tallos y hojas, alimentándose de los tejidos vegetales, son los minadores o barrenadores. Y, por último, los chupadores o suctores absorben el contenido de las células epidérmicas o los fluidos (savia) del sistema vascular de la planta. A este grupo pertenecen, por ejemplo, los pulgones, los tisanópteros (trips), las moscas blancas y las cochinillas.

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Además de los daños directos que causa el consumo de diversas partes de la planta, hay que tener en cuenta los daños indirectos, frecuentemente el contagio de diversos agentes patógenos (hongos, virus o bacterias) que el insecto inocula en una planta sana tras haberse alimentado en una planta enferma. Este es el caso de la enfermedad conocida como grafiosis del olmo. Por otro lado, muchas especies de insectos succionadores eliminan el exceso de azúcares de la savia en forma de melaza, manchando hojas y frutos y creando un sustrato óptimo para el desarrollo de hongos que, al extenderse sobre la superficie de las hojas, pueden a su vez impedir la correcta captación de luz.

Defensas mecánicas

Las plantas, que no pueden volar ni huir de alguna otra manera, parecen estar en desventaja frente a estos ataques. Sin embargo, en ecosistemas naturales, la mayoría de las plantas muestran un daño pequeño o no evidente a pesar del gran número de especies de insectos fitófagos que allí se encuentran. La defoliación completa sucede solo esporádicamente y se ha estimado que los insectos consumen únicamente el 10 % de la biomasa producida anualmente por la planta. Esto es, en parte, debido a que las plantas poseen un eficaz sistema de defensa en el que combinan características físicas y químicas, evitando o reduciendo los daños que causarían los insectos fitófagos.

Para empezar, la superficie de las hojas y tallos está preparada para impedir que el insecto pueda adherirse a ella o desplazarse a lo largo de la misma. Para ello, las plantas han desarrollado dos soluciones. La primera es la presencia de una capa de cera dispuesta sobre la parte externa de la epidermis, creando una superficie muy resbaladiza para el insecto. Las ceras tienen además otras funciones en la planta, como son evitar la desecación y la entrada de patógenos. Un ejemplo, no autóctono de la península ibérica, pero si bien conocido es el eucalipto (Eucaliptus globulus). La segunda solución es la presencia de «pelos» microscópicos llamados tricomas, que se disponen también sobre la superficie de hojas y tallos, dificultando la adherencia y el desplazamiento de las larvas o insectos adultos.

Por otro lado, la propia hoja u otras partes de la planta pueden presentar resistencia a daños mecánicos, tales como el rasgado mediante las mandíbulas o la penetración de piezas bucales succionadoras. Esto lo consiguen mediante la acumulación en los tejidos de sustancias como la celulosa o la lignina, que confieren dureza a la hoja. Algunas plantas, como las gramíneas, acumulan también sílice, el cual actúa como un abrasivo que desgasta las mandíbulas del insecto. A veces los tejidos reforzados se presentan solo en determinadas partes de la planta. Por ejemplo, en el acebo (Ilex aquiolium), la parte más endurecida de la hoja es el margen, que además se prolonga en espinas. Esto hace que esta parte resulte muy difícil de ser comida por insectos que mastican el borde de la hoja, como es el caso de las orugas.

Defensas químicas y fisiológicas

Aunque hayan sufrido una defoliación parcial, las plantas tienen la capacidad de recuperarse de las pérdidas causadas por los fitófagos, siempre y cuando no estén dañados los tejidos de crecimiento o las yemas apicales y las condiciones no sean demasiado malas. Esto lo hacen utilizando nutrientes y productos generados en la fotosíntesis para reconstruir los tejidos dañados. A veces incluso se produce un crecimiento compensatorio, esto significa que la planta produce más biomasa de la que perdió debido a los herbívoros, viéndose finalmente beneficiada.

Además, las plantas presentan una resistencia química al ataque de herbívoros, ya que su metabolismo produce una gran variedad de sustancias que resultan tóxicas para los insectos o les disuaden de alimentarse de la planta. Por citar algunos ejemplos, nombraremos en primer lugar los alcaloides, grupo al que pertenecen la nicotina, la cocaína y la morfina, que son tóxicos a concentraciones bajas..

Los terpenos pueden encontrarse en los aceites esenciales de la planta, como el geraniol o el limoneno, o formando parte de la resina, el látex o la corteza, como las saponinas. Estas últimas aparecen en muchas familias de plantas y han sido utilizadas desde la antigüedad como jabón debido a su capacidad de hacer espuma en el agua y disolver la suciedad. Se ha encontrado que, si son ingeridas, las saponinas interfieren en el desarrollo y crecimiento de los insectos.

Otro grupo de sustancias son los llamados compuestos fenólicos, debido a la presencia de uno o más grupos fenol (anillos de benzeno). Un ejemplo de este grupo son los taninos, que, gracias a sus grupos fenol, se unen a las proteínas y dificultan su digestión, reduciendo así el valor nutritivo de los tejidos vegetales.

Los compuestos cianogénicos se denominan así porque ante el daño en los tejidos de la planta, se descomponen liberando ácido cianhídrico (HCN), que es muy tóxico. Junto al ácido cianhídrico se produce también benzaldehído, sustancia que tiene el denominado «olor a almendras amargas». Ello es porque algunos compuestos cianogénicos, como la amigdalina, se encuentran en especies del género Prunus, siendo la causa del olor característico que se percibe al abrir almendras amargas (Prunus dulcis var. amara) o almendrucos (almendras dulces verdes con la pepita sin cuajar) o deshaciendo las hojas de Prunus padus. También se dan en otras plantas, por ejemplo, en el sáuco (Sambucus nigra) se encuentra el compuesto cianogénico sambunigrina.

La composición química de una planta, además de compleja, es variable, dependiendo de la parte de la planta y de las circunstancias. Puede variar en respuesta al daño causado sobre los tejidos, por ejemplo, aumentando los niveles de sustancias que dificultan la digestión. Existe sensibilidad incluso a la deposición de huevos sobre las hojas, pudiendo reaccionar la planta de forma que la parte de la hoja que rodea al huevo muera y esto produzca la desecación o caída del huevo.

Las plantas pueden pedir refuerzos, así como advertir a otras plantas del posible daño

Y no contentas con todo esto, ante un ataque de insectos fitófagos las plantas pueden reclamar la ayuda de otros insectos que se encargarán de exterminar a los invasores. El daño de los tejidos o la ovoposición estimulan la emisión de sustancias volátiles que atraen de forma específica a los enemigos naturales del insecto fitófago. Estos pueden ser depredadores (cazan e ingieren el insecto fitófago) o parasitoides (su larva se desarrolla en el interior del insecto fitófago, destruyéndolo).

Las plantas no solo se comunican con los insectos salvadores, sino también con otras plantas vecinas. Se ha comprobado que los alisos parcialmente defoliados por los insectos emiten sustancias volátiles que inducen una resistencia química en los árboles cercanos de la misma especie.

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Bibliografía

Manual de Entomología Aplicada. Editorial Sanz y Torres.
Schoonhoven, Louis M. et al. Insect-Plant Biology.
Oxford University Press, 2005.
López González, Ginés. Guía de los árboles y arbustos de la
Península Ibérica y Baleares. Editorial Mundi-Prensa, 2007.
Dewick, Paul M. Medicinal Natural Products. Editorial Wiley, 2002.
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