El lenguaje secreto de las plantas: los compuestos orgánicos volátiles

Un artículo de Francesco Loreto y Sabato D’Auria explora las funciones que tienen los compuestos orgánicos volátiles, como herramientas de comunicación de las plantas. 

Las plantas producen y emiten COV (Compuestos Orgánicos Volátiles), que suelen ser mezclas de terpenos, derivados de ácidos grasos y compuestos aromáticos. Estos compuestos sirven a las plantas para la reproducción; al atraer polinizadores o dispersores de semillas, actúan como protección contra insectos o previenen la colonización por bacterias y hongos fitopatógenos; así como también atraen enemigos naturales de los herbívoros y actúan como mensajeros intra e interespecíficos entre otros vegetales. Las plantas emiten estas sustancias cuando las partes vegetativas están expuestas a estímulos abióticos o bióticos.

De esta manera, se ha determinado que estos compuestos son claves para la comunicación con otros organismos, así como para la reproducción y la activación de mecanismos de defensa.

Esto es debido a que los COV pueden generar interacciones bióticas claras, en las que se incluye la atracción o el rechazo a otros elementos externos. Además, destacan que los compuestos pueden interpretarse como químicos que envían mensajes de alerta a las plantas de alrededor, que actúan como receptoras.

Tipos de interacciones impulsadas por COV. Créditos: Loreto & D’Auria 2021

Las moléculas volátiles se producen en varias vías metabólicas en casi todos los tejidos de las plantas, tanto superficiales como subterráneos. Las plantas liberan continuamente COV constitutivos, como el isopreno de la hoja, mientras que los COV inducibles son producidos por estrés o durante etapas específicas del desarrollo de la planta, como el metanol. Los COV también pueden tener otras funciones, actuando como antioxidantes y moléculas de señalización celular.

Clases de COV producidos por diferentes vías biosintéticas. Créditos: Loreto & D’Auria 2021

La comunicación química de las plantas es un campo que ofrece oportunidades para desarrollar herramientas útiles para el control de plagas. Por un lado, se pueden diseñar trampas para imitar el aroma de las plantas hospedantes y atraer a los herbívoros, y otra opción es instalar dispensadores de repelentes volátiles para plagas específicas. 

Una alternativa que no requiere desarrollo técnico es el sistema push-pull, que consiste en cultivar plantas químicamente resistentes dentro del cultivo y plantas con un aroma atractivo fuera del cultivo. Un sistema ha tenido éxito con los cultivos de maíz y sorgo en África.