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30.8A: Defensas de las plantas contra los herbívoros - Biología

30.8A: Defensas de las plantas contra los herbívoros - Biología


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Las plantas se defienden de los herbívoros con heridas mecánicas, barreras, metabolitos secundarios y atracción de parasitoides.

Objetivos de aprendizaje

  • Identificar las respuestas de defensa de las plantas a los herbívoros.

Puntos clave

  • Muchas plantas tienen barreras impenetrables, como la corteza y las cutículas cerosas, o adaptaciones, como espinas y espinas, para protegerlas de los herbívoros.
  • Si los herbívoros rompen las barreras de una planta, la planta puede responder con metabolitos secundarios, que a menudo son compuestos tóxicos, como el cianuro de glicol, que pueden dañar al herbívoro.
  • Cuando es atacado por un depredador, el tejido vegetal dañado libera hormonas jasmonato que promueven la liberación de compuestos volátiles, atrayendo parasitoides, que usan y eventualmente matan a los depredadores como insectos hospedadores.

Respuestas de defensa contra herbívoros

Los herbívoros, tanto grandes como pequeños, utilizan las plantas como alimento y las mastican activamente. Las plantas han desarrollado una variedad de estrategias para disuadir o matar a los atacantes.

Defensas mecánicas

La primera línea de defensa en las plantas es una barrera intacta e impenetrable compuesta por corteza y una cutícula cerosa. Ambos protegen a las plantas contra los herbívoros. Otras adaptaciones contra los herbívoros incluyen conchas duras, espinas (ramas modificadas) y espinas (hojas modificadas). Desaniman a los animales causando daño físico o induciendo erupciones y reacciones alérgicas. Algunas especies de árboles de acacia han desarrollado relaciones mutualistas con colonias de hormigas: ofrecen refugio a las hormigas en sus espinas huecas a cambio de que las hormigas defiendan las hojas del árbol.

Defensas químicas

La protección exterior de una planta puede verse comprometida por daños mecánicos, que pueden proporcionar un punto de entrada para patógenos. Si se rompe la primera línea de defensa, la planta debe recurrir a un conjunto diferente de mecanismos de defensa, como toxinas y enzimas. Los metabolitos secundarios son compuestos que no se derivan directamente de la fotosíntesis y no son necesarios para la respiración o el crecimiento y desarrollo de las plantas.

Muchos metabolitos son tóxicos e incluso pueden ser letales para los animales que los ingieren. Algunos metabolitos son alcaloides, que desalientan a los depredadores con olores nocivos (como los aceites volátiles de menta y salvia) o sabores repelentes (como el amargor de la quinina). Otros alcaloides afectan a los herbívoros provocando una estimulación excesiva (la cafeína es un ejemplo) o el letargo asociado con los opioides. Algunos compuestos se vuelven tóxicos después de la ingestión; por ejemplo, el cianuro de glicol en la raíz de la yuca libera cianuro sólo cuando el herbívoro lo ingiere. Las dedaleras producen varias sustancias químicas mortales, a saber, glucósidos cardíacos y esteroides. La ingestión puede causar náuseas, vómitos, alucinaciones, convulsiones o la muerte.

Momento

Las heridas mecánicas y los ataques de depredadores activan los mecanismos de defensa y protección en el tejido dañado y provocan señales de larga distancia o activación de los mecanismos de defensa y protección en sitios más alejados del lugar de la lesión. Algunas reacciones de defensa se producen en cuestión de minutos, mientras que otras pueden tardar varias horas. Además, la señalización a larga distancia provoca una respuesta sistémica destinada a disuadir a los depredadores. A medida que se daña el tejido, los jasmonatos pueden promover la síntesis de compuestos que son tóxicos para los depredadores. Los jasmonatos también provocan la síntesis de compuestos volátiles que atraen a los parasitoides: insectos que pasan sus etapas de desarrollo dentro o sobre otro insecto, y finalmente matan a su huésped. La planta puede activar la abscisión del tejido lesionado si está dañado sin posibilidad de reparación.