(Crédito: R John Thieda / Flickr)
Según un nuevo estudio, los modelos climáticos podrían subestimar las pérdidas de cultivos porque no tienen en cuenta la forma en que las plantas infestadas reaccionan al aumento de las temperaturas.
Los modelos recientes nos dicen que, a medida que nuestro clima se calienta, los herbívoros y las plagas causarán un mayor daño a los cultivos agrícolas. Un estudio predijo que el rendimiento de los cultivos perdido por los insectos aumenta entre un 10 y un 25% por cada aumento de 1 grado Celsius (1.8 grados Fahrenheit).
Estos modelos están incompletos y podemos subestimar las pérdidas, dicen los investigadores. Sus hallazgos muestran que las plantas de tomate infestadas, en un intento de combatir las orugas, no se adaptan bien al aumento de las temperaturas. Esta espada de doble filo empeora su productividad.
Según el estudio, hay dos factores en juego. El primero es el aumento de las temperaturas. El metabolismo de los insectos se acelera con el calor y comen más. Además, las temperaturas más cálidas podrían abrir una gama más amplia de hábitats hospitalarios a los insectos.
Segundo, y esto es lo que ignoran los modelos actuales, es cómo reaccionan las plantas infestadas al calor.
"Sabemos que existen limitaciones que impiden que las plantas lidien con dos tensiones simultáneamente", dice Gregg Howe, profesor del Laboratorio de Investigación de Plantas de la Universidad Estatal de Michigan. "En este caso, se sabe poco acerca de cómo las plantas enfrentan el aumento de la temperatura y el ataque de insectos al mismo tiempo, por lo que queríamos intentar llenar ese vacío".
Las plantas tienen sistemas para hacer frente a diferentes amenazas. Ataque de oruga? Hay un sistema para eso. Cuando una oruga muerde una hoja, la planta produce una hormona, llamada Jasmonate, o JA. JA le dice a la planta que produzca rápidamente compuestos de defensa para frustrar a la oruga.
¿Temperaturas demasiado altas? Sobrecalentado los cultivos tienen otra bolsa de trucos para refrescarse. Obviamente, no pueden correr por la acogedora sombra debajo de un árbol. Levantan sus hojas del suelo caliente. También "sudan" al abrir su estomas- similar a la piel poros—Para que el agua pueda evaporarse para enfriar las hojas.
Nathan Havko, un investigador postdoctoral en el laboratorio Howe, tuvo un gran avance cuando cultivó plantas de tomate en cámaras de crecimiento calientes, mantenidas a 38 grados Celsius (100.4 grados Fahrenheit). También les soltó orugas hambrientas.
"Me sorprendió cuando abrí las puertas de la cámara de crecimiento donde los dos conjuntos de plantas crecían a temperaturas" normales "y" altas "", dice Howe. “Las orugas en el espacio más cálido eran mucho más grandes; casi habían borrado la planta ".
"Cuando las temperaturas son más altas, una planta de tomate herida produce aún más JA, lo que lleva a una respuesta de defensa más fuerte", dice Havko. “De alguna manera, eso no disuade a las orugas. Además, descubrimos que JA bloquea la capacidad de la planta para enfriarse, no puede levantar sus hojas o sudar ”.
Quizás, las plantas cierran sus poros para dejar de perder agua de los sitios heridos, pero terminan sufriendo el equivalente a un golpe de calor. Incluso es posible que las orugas sean astutas y causen daños adicionales para mantener cerrados los poros de las hojas y elevar las temperaturas de las hojas, lo que acelerará el crecimiento y desarrollo del insecto.
Y hay consecuencias.
"Vemos que la fotosíntesis, que es la forma en que los cultivos producen biomasa, se ve fuertemente afectada en estas plantas", dice Havko. "Los recursos para producir biomasa están ahí, pero de alguna manera no se usan adecuadamente y la productividad del cultivo disminuye".
Los investigadores aún tienen muchas preguntas abiertas que resolver, pero, en este momento, dicen que el estudio sugiere que cuando las temperaturas globales aumentan, las plantas pueden tener demasiadas bolas para hacer malabarismos.
"Creo que todavía tenemos que apreciar las compensaciones inesperadas entre las respuestas de defensa y la productividad de la planta, especialmente cuando hay otros tipos de estrés ambiental", dice Howe. "Activar la respuesta de defensa puede hacer más daño que bien si las plantas enfrentan altas temperaturas u otras tensiones".
El estudio aparece en la Actas de la Academia Nacional de Ciencias.
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