Compuestos Orgánicos Volátiles, el lenguaje de las plantas

No sólo los humanos tenemos la capacidad de comunicarnos. La abeja reina emite feromonas para controlar sus obreras y también las plantas se comunican mediante señales químicas que se difunden en su entorno y las ayudan a interactuar entre sí y con los seres vivos que las rodean, incluyendo los microorganismos.

La comunicación vegetal es un hecho. Las plantas emiten Compuestos Orgánicos Volátiles (COVs) que les sirven para atraer polinizadores, para disfrutar de protección contra ciertos estreses ambientales o para repeler herbívoros. Investigadores del CREAF y el CSIC estudian la estrecha relación que existe entre estos compuestos y los microorganismos que habitan la planta. "Conocer la microbiota que vive en las plantas y su interacción con los COVs puede ayudar a comprender mejor la contribución que estas emisiones hacen a la composición de la atmósfera e, incluso, los efectos en el clima que se pueden derivar" explica Gerard Farré-Armengol, autor principal de un estudio reciente.

¿Qué son los Compuestos Orgánicos Volátiles ?

Los COVs son sustancias químicas producidas y emitidas por las plantas y otros organismos en forma de gas. Están formadas por carbono y por ejemplo ayudan a las plantas a atraer polinizadores, sirven como señales para plantas vecinas o como defensa contra insectos herbívoros y parásitos.

Los tipos de COVs más frecuentes son los terpenos, unas grasas que podemos encontrar en la resina, y los compuestos aromáticos, encargados de otorgar un olor característico a cada flor.

Los COVs participan en la simbiosis planta – microorganismes

Las plantas no utilizan los COVs sólo por su propio beneficio, sino que estas sustancias también ayudan a relacionarse con las bacterias y hongos que cubren su superficie.

Las partes aéreas de la planta, que componen la filosfera, son colonizadas principalmente por bacterias y en menor cantidad por hongos, como también ocurre en las raíces. "Puede haber 10 millones de bacterias por cm² de hoja. Si imaginamos la cantidad de bacterias que tiene cada planta, y al mismo tiempo, la inmensidad de superficies vegetales que hay en el planeta, podemos hacernos una idea de cómo de importantes son estos microorganismos", valora el Dr. Farré-Armengol.

Los COVs emitidos por la planta determinan qué microbiota podrá vivir en la filosfera: aquellos microorganismos que sean capaces de alimentarse de los mismos compuestos orgánicos volátiles y también aquellos que sean resistentes a determinados COVs con efectos antimicrobianos. De hecho, en cada tejido de la planta puede ser que proliferen diferentes tipos de microorganismos, como ocurre en los humanos. El tipo de bacterias de la piel no coincide con el del intestino, como tampoco coincide la microbiota de las flores y las hojas.

A su vez, la microbiota puede producir sus propios COVs, que se mezclan con los de la planta. Por ejemplo, los microorganismos de las flores y frutos afectarán el aroma que emiten estos. Además, las moléculas gaseosas liberadas por los hongos y las bacterias pueden mejorar el crecimiento de la planta, su resistencia ante situaciones de estrés y prevenir el ataque de microorganismos patógenos.

Control de COVs en agricultura

Teniendo en cuenta la importancia de la microbiota de las partes aéreas de la planta, ¿qué pasaría si se fumiga un terreno y se destruye todo este microambiente? "Si aplicamos pesticidas en cultivos para que no haya infecciones de microbios, no sólo eliminaremos los microorganismos infecciosos. También mataremos aquellos que están de forma natural en la planta y que le modifican o participan en características tan importantes como el olor de las flores. Así, la respuesta de los polinizadores puede ser también diferente y terminar afectando la producción de los cultivos de forma negativa", responde el investigador del CSIC en el CREAF Gerard Farré-Armengol.

El futuro de la agricultura pasa por encontrar pesticidas que eliminen hongos o bacterias patógenas, pero no los integrantes de la filosfera. De esta manera los compuestos orgánicos volátiles no se verían alterados y la polinización o herbivoria sería la natural. El resultado, una producción mejorada.

ARTÍCULO

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