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La evolución de las plantas y sus mecanismos de defensa

Las plantas han evolucionado y han desarrollado múltiples mecanismos que les permiten defenderse de los daños ocasionados por los factores físicos y biológicos que constituyen sus ecosistemas, tales como los generados por insectos, virus, bacterias y hongos, así como el exceso de agua, sequía, exposición directa al sol o por la contaminación, entre otros.

Las plantas han evolucionado y han desarrollado múltiples mecanismos que les permiten defenderse de los daños ocasionados por los factores físicos y biológicos que constituyen sus ecosistemas, tales como los generados por insectos, virus, bacterias y hongos, así como el exceso de agua, sequía, exposición directa al sol o por la contaminación, entre otros.

Las plantas pueden ser atacadas por alrededor de cien tipos diferentes de patógenos.

En algunos casos durante estos ataques se puede provocar la extinción de especies enteras, amenazando la seguridad alimentaria y el equilibrio biológico. En nuestro país, existen diversas plagas que van desde insectos que consumen las raíces, tallos y plantas, hasta transmisores de virus y bacterias dañinas para la salud humana.

Por esto, la principal preocupación de los productores a nivel nacional es mantener sus cultivos libres de plagas mediante el uso de productos especializados para su prevención y control.

¿Cómo se lleva a cabo la batalla planta-patógeno?

Los microorganismos viven y se multiplican en casi todos los entornos del planeta; sin embargo, debido a las limitaciones de nutrientes en el suelo y el agua, aquellos que tienen un núcleo diferenciado mediante una membrana, llamados eucariotas, proporcionan su hábitat ideal.

El carbono es un elemento esencial en los seres vivos y participa en todas las redes alimentarias a través de los organismos autótrofos, que producen su propio alimento, como las plantas y las algas, siendo éstas la fuente de carbono de muchos animales.

Según los investigadores austriacos Simon Uhse y Armin Djamei, las relaciones simbióticas involucran a organismos de diferentes especies con el objetivo de obtener beneficios, se pueden establecer relaciones altamente destructivas hasta aquellas que benefician tanto al hospedero como al huésped (invasor).

¿En qué consisten los mecanismos de defensa de las plantas?

Los “mecanismos de defensa” de las plantas hacen referencia a su sistema inmune que es el “eterno vigilante”, el que protege al organismo de determinadas acciones patógenas o sustancias extrañas y está constituido por una red compleja de células y moléculas que mantienen la integridad fisiológica y genética de los organismos hospederos.

El sistema inmune de las células vegetales está constituido de barreras físicas o químicas inducidas, que permiten identificar y responder al estímulo recibido.

Las barreras físicas se componen de los elementos que proporcionan fuerza y rigidez, como la presencia de gruesas capas de cutícula y cera, que no solo evitan la pérdida de agua de las plantas, sino que además limitan la cantidad de tejido que los herbívoros pueden comer, impidiendo que patógenos microbianos entren en contacto directo con las células epidérmicas, limitando la infección.

Las células epidérmicas, se localizan debajo de la capa de cutícula y cera, constituyen el tejido de protección de los órganos internos. En caso de que estas células sean dañadas, se incrementa la susceptibilidad de la planta a ser infectada por hongos patógenos.

En la naturaleza, las plantas conviven con una gran cantidad de plagas y patógenos; sin embargo, algunos de ellos poseen la habilidad genética para escapar del sistema de reconocimiento del hospedante, y en este caso, las plantas muestran susceptibilidad.

El proceso de evolución y adaptación de la respuesta inmune de las plantas ha culminado en un sistema de defensa muy eficaz, que puede resistir al ataque potencial por patógenos microbianos que no eran reconocidos.

Los patógenos tratan de evitar su reconocimiento por la planta, para poder establecer la infección y la relación de parasitismo, lo que se considera como una guerra armamentista sin fin.

Conocer los mecanismos de defensa que han permitido que organismos vegetales sobrevivan durante su evolución podría ser una alternativa para la mejora de la resistencia de plantas de interés agroalimentario.

Esto es, se podrían establecer estrategias biotecnológicas que no contaminen el ambiente y que sean específicas para cada especie, evitando destruir a otros organismos que podrían ser beneficiosos, favoreciendo el equilibrio biológico. De esta forma se evitaría el uso excesivo de químicos y pesticidas, que son contaminantes del medio ambiente.

Fuente: DGDCUNAM

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