En el deporte, a veces un jugador tiene que tomar uno para el equipo. Lo mismo parece ser cierto en el mundo de las plantas, donde el crecimiento individual reducido puede beneficiar a la comunidad en general.
Los hallazgos de Paul Glaum de la Universidad de Michigan y André Kessler de la Universidad de Cornell ayudan a explicar la persistencia de algunas comunidades de plantas cuando la teoría predice que deberían extinguirse. El trabajo está programado para su publicación el 11 de diciembre Comunicaciones de la naturaleza .
"Observamos cómo las señales de defensa química de las plantas, destinadas a disuadir a los herbívoros, también pueden disuadir a los polinizadores", dijo Glaum, un estudiante de doctorado en el Departamento de Ecología y Biología Evolutiva de la UM. "El sorprendente resultado del modelo es que si bien esto puedeconducen a la pérdida de aptitud para los individuos, los efectos de la población pueden ser positivos para los polinizadores y las plantas en algunas circunstancias ".
Muchas plantas, incluidas las especies de tomate silvestre utilizadas en este estudio, producen compuestos químicos para repeler las plagas de insectos y otros herbívoros hambrientos. Pero esas mismas defensas químicas pueden reducir el número de visitas a la planta por parte de polinizadores como las abejas, lo que resulta en menospolinización de plantas individuales y disminución del crecimiento.
"Los biólogos se han preguntado cómo se puede mantener un mecanismo de defensa tan costoso en estas poblaciones de plantas", dijo Glaum. "¿Cómo persistiría una población de plantas con tal estrategia?"
Glaum y Kessler desarrollaron un modelo de computadora que muestra que la disminución del crecimiento de las plantas individuales puede beneficiar a las poblaciones en general y la resistencia de la comunidad al controlar indirectamente el crecimiento de la población de herbívoros. Los resultados introducen mecanismos de persistencia en comunidades que anteriormente se encontraban propensas a la extinción en modelos teóricos.
Los tomates y otras plantas producen químicos repelentes llamados compuestos orgánicos volátiles en respuesta a los ataques de herbívoros. La presencia de estos llamados compuestos orgánicos volátiles inducidos por herbívoros puede hacer que la planta sea menos atractiva para los polinizadores, lo que puede reducir la deposición de polen y afectar negativamente a las personas.plantas, un efecto conocido como limitación de polinizadores inducida por herbívoros.
Estudios de modelos anteriores han analizado los efectos directos de la herbivoría en una comunidad de tres especies: plantas con flores, polinizadores y herbívoros. Algunos de esos estudios predijeron extinciones porque el crecimiento de las poblaciones de herbívoros reduciría el número de plantas, limitando los recursos disponibles para los polinizadores.En respuesta, la población de polinizadores disminuiría, disminuyendo la reproducción de las plantas.
una espiral descendente
Pero Glaum y Kessler llegaron a una conclusión diferente cuando incluyeron la limitación de polinizadores inducidos por herbívoros HIPL en su modelo, lo que les permitió examinar los efectos más amplios e indirectos de la herbivoría sobre la persistencia de la población de plantas y la dinámica de la comunidad.
"Mostramos que la inclusión de mecanismos como HIPL en los modelos genera el potencial de efectos inesperados en la población y en el nivel de la comunidad que pueden reducir la tendencia a la extinción y apoyar la persistencia de la comunidad", escribieron.
El estudio de modelado sugiere que la liberación inducida por herbívoros de compuestos químicos protectores limita el crecimiento de la población tanto del polinizador como de la planta con flores, lo que limita de forma temporal e indirecta el crecimiento de las poblaciones de herbívoros y evita la extinción.
Glaum y Kessler generaron el modelo utilizando datos de una serie de experimentos de campo en la ladera del Pacífico de los Andes peruanos llevados a cabo por Kessler y sus colaboradores utilizando la especie de tomate silvestre Solanum peruvianum. Esta planta está sujeta a ataques de un conjunto diverso de herbívorosinsectos y es polinizado por las abejas silvestres.
Los investigadores midieron tanto la liberación de compuestos orgánicos volátiles inducidos por herbívoros HI-VOC por las plantas de tomate silvestre y las visitas de polinizadores a diferentes niveles de herbivoría para determinar cómo cambia la polinización de abejas en función de la cantidad de herbivoría experimentada por unplanta.
En el campo, se descubrió que la herbivoría de las plantas de tomate reduce significativamente las visitas a los polinizadores debido a la liberación de VOC-HI. Sin embargo, el estudio de modelado mostró que la relación mutuamente beneficiosa entre la planta de tomate con flores y sus polinizadores de abejas, comoasí como el sistema en general, puede persistir a través de tasas más altas de herbivoría de lo que los investigadores habían creído anteriormente.
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Materiales proporcionado por Universidad de Michigan . Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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