Compostos Orgànics Volàtils, el llenguatge de les plantes

No només els humans tenim la capacitat de comunicar-nos. L’abella reina emet feromones per controlar les seves obreres i també les plantes es comuniquen mitjançant senyals químics que es difonen al seu entorn i les ajuden a interactuar entre elles i amb els éssers vius que les envolten, incloent-hi els microorganismes. 

Què són els Compostos Orgànics Volàtils?

La comunicació vegetal és un fet. Les plantes emeten Compostos Orgànics Volàtils (COVs) que els serveixen per a atraure pol·linitzadors, per a gaudir de protecció contra certs estressos ambientals o per a repel·lir herbívors. Investigadors del CREAF i el CSIC estudien l’estreta relació que existeix entre aquests compostos i els microorganismes que habiten la planta. “Conèixer la microbiota que viu a les plantes i la seva interacció amb els COVs pot ajudar a comprendre millor la contribució que aquestes emissions fan a la composició de l’atmosfera i, fins i tot, els efectes en el clima que se’n poden derivar” explica Gerard Farré-Armengol, autor principal d’un estudi recent.

Els COVs són substàncies químiques produïdes i emeses per les plantes i altres organismes en forma de gas. Estan formades per carboni i per exemple ajuden les plantes a atraure pol·linitzadors, serveixen com a senyals per a plantes veïnes, o com a defensa contra insectes herbívors i paràsits.

Els tipus de COVs més freqüents són els terpens, uns greixos que podem trobar a la resina, i els compostos aromàtics, encarregats d’atorgar una olor característica a cada flor.

Els COVs participen en la simbiosi planta – microorganismes

Les plantes no utilitzen els COVs només pel seu propi benefici, sinó que aquestes substàncies també les ajuden a relacionar-se amb els bacteris i fongs que cobreixen la seva superfície.

Les parts aèries de la planta, que composen la filosfera, són colonitzades principalment per bacteris i en menor quantitat per fongs, com també passa a les arrels. “Hi pot haver 10 milions de bacteris per cm² de fulla. Si imaginem la quantitat de bacteris que té cada planta, i al mateix temps, la immensitat de superfícies vegetals que hi ha al planeta, podem fer-nos una idea de com d’importants són aquests microorganismes”, valora el Dr. Farré-Armengol.

Els COVs emesos per la planta determinen quina microbiota podrà viure a la filosfera: aquells microorganismes que siguin capaços d’alimentar-se dels mateixos compostos orgànics volàtils i també aquells que siguin resistents a determinats COVs amb efectes antimicrobians. De fet, en cada teixit de la planta pot ser que hi proliferin diferents tipus de microorganismes, com passa en els humans. El tipus de bacteris de la pell no coincideix amb el de l’intestí, com tampoc no coincideix la microbiota de les flors i les fulles.

Al seu torn, la microbiota pot produir els seus propis COVs, que es barregen amb els de la planta. Per exemple, els microorganismes de les flors i fruits afectaran l’aroma que emeten aquests. A més, les molècules gasoses alliberades pels fongs i els bacteris poden millorar el creixement de la planta, la seva resistència davant situacions d’estrès i prevenir l’atac de microorganismes patògens.

Control de COVs en agricultura

Tenint en compte la importància de la microbiota de les parts aèries de la planta, què passaria si es fumiga un terreny i es destrueix tot aquest microambient? “Si apliquem pesticides en cultius per a que no hi hagi infeccions de microbis, no només eliminarem els microorganismes infecciosos. També matarem aquells que estan de forma natural a la planta i que li modifiquen o participen en característiques tan importants com l’olor de les flors. Així, la resposta dels pol·linitzadors pot ser també diferent i acabar afectant la producció dels conreus de forma negativa”, respon l’investigador del CSIC al CREAF Gerard Farré-Armengol.

El futur de l’agricultura passa per trobar pesticides que eliminin fongs o bacteris patògens, però no els integrants de la filosfera. D’aquesta manera els compostos orgànics volàtils no es veurien alterats i la pol·linització o herbivoria seria la natural. El resultat, una producció millorada.

ARTICLE

Farré-Armengol G., Filella I., Llusia J. and Peñuelas, J. Bidirectional Interaction between Phyllospheric Microbiotas and Plant Volatile Emissions. (2016) Trends in Plant Science. DOI: 10.1016/j.tplants.2016.06.005