La guerra bioquímica de las plantas

En el entorno natural las plantas luchan por su supervivencia, y para ello deben defenderse de los ataques de herbívoros y hongos, así como competir con otras plantas por los recursos (el espacio, el agua, la luz...). A diferencia de los animales, las plantas no pueden desplazarse y por ello han desarrollado potentes mecanismos de defensa bioquímicos. Una de las estrategias que ha aparecido durante la evolución es la síntesis de sustancias alelopáticas, que son compuestos liberados por la planta y que tienen un efecto sobre otros organismos. Muchos de ellos son repelentes de insectos y se conocen desde hace miles de años; por ejemplo, los griegos y los romanos ya utilizaban algunos aceites esenciales con función insecticida. Pero las plantas también sintetizan "herbicidas" naturales que les ayudan a controlar sus competidores.

La toxicidad entre plantas se ha estudiado principalmente en especies invasoras que inhiben el crecimiento de la flora autóctona. Las sustancias tóxicas pueden ser liberadas por las raíces o bien pueden acumularse en las hojas y luego pasan al suelo con la descomposición de la hojarasca. Algunos ejemplos los encontramos en el eucaliptus, la salvia, el nogal negro, la centaurea, las mimosas, etc. 

Esta planta (Centaurea maculosa) es originaria de Europa y se comporta como especie invasora en América del Norte. Libera una sustancia por sus raíces que inhibe la germinación y retarda el crecimiento de otras plantas.

Los mecanismos de acción de estos herbicidas naturales son muy diversos: unos evitan la germinación de semillas, otros actúan sobre enzimas específicas, inhibiendo alguna función importante (síntesis de pigmentos, absorción de agua por las raíces, crecimiento y división celular, etc.). Incluso se han encontrado plantas invasoras que favorecen la presencia de hongos patógenos en el suelo alrededor de sus raíces. De esta forma, las competidoras quedan infectadas por el hongo, pero la planta invasora es más resistente y se expande con facilidad.

Nueva generación de herbicidas

En la agricultura convencional se aplica más cantidad de herbicidas que de insecticidas y fungicidas juntos. Las malas hierbas hacer disminuir mucho la productividad de los cultivos y cada vez son más resistentes a los herbicidas tradicionales. Estos herbicidas son poco diversos y se basan en un número limitado de mecanismos de acción, es decir, suelen afectar las mismas dianas. Además, muy pocos se basan en ingredientes naturales: mientras que el 70 % de los nuevos insecticidas creados están basados en componentes naturales, sólo lo están el 8 % de los herbicidas.

Los agricultores ecológicos no disponen de muchos herbicidas con certificado de seguridad medioambiental y la mayor parte de las malas hierbas las eliminan a mano o con métodos mecánicos. Además, no realizan una labranza profunda para preservar el suelo y esto favorece la permanencia de las malas hierbas. Algunos agricultores aplican productos naturales que reducen en cierta medida su crecimiento, como vinagre, gluten de trigo y aceites esenciales de pino, tomillo, etc. Pero su eficacia es baja porque se aplican en cantidades elevadas y son caros.

Numerosos grupos de investigación estudian compuestos sintetizados por plantas que puedan servir como herbicidas. No es tarea fácil, pues estos tienen que ser selectivos (actuar sobre un grupo concreto de plantas), efectivos a bajas dosis y fáciles de producir a gran escala. Sin embargo los herbicidas naturales pueden ser útiles también para crear nuevos herbicidas químicos inspirados en los diversos mecanismos de acción. En todo caso, estas líneas de investigación deberían ser la base para obtener herbicidas más eficaces y más seguros para el medio ambiente.

Exotic invasive plant accumulates native soil pathogens which inhibit native plants

Natural Compounds as Next Generation Herbicides

Marta Renato
Marta Renato

Doctora en Biología Vegetal y máster en Comunicación Científica y en Agrobiología Ambiental. Actualmente, trabajo en temas relacionados con la divulgación y la gestión de la ciencia.

Sobre este blog

Las plantas nos proporcionan los alimentos que comemos, el oxígeno que respiramos, medicinas que nos curan, fibras para vestirnos... La investigación en biología vegetal suele recibir poca atención. Sin embargo, gracias a los avances en esta disciplina podemos vivir y alimentarnos en un planeta cada vez más poblado y cambiante.

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