Los insectos y microorganismos que se alimentan de las plantas, cortan hojas, modifican el tejido de las hojas o producen manchas en las hojas y otros tipos de daños, generalmente se conocen como plagas y se consideran dañinos, sin embargo, las interacciones entre las plantas y sus enemigos naturales son fuentes importantes de biodiversidad. P>
En los bosques tropicales, por ejemplo, estas "plagas" forman parte de grandes redes ecológicas de las que depende el funcionamiento de los ecosistemas. Si disminuyen, todo el bosque podría verse afectado, con consecuencias que aún no se conocen bien.
Un artículo publicado en el Journal of Ecology muestra que la pérdida de grandes mamíferos herbívoros como tapires, venados y pecaríes puede ser un factor en la disminución de las interacciones entre las plantas y sus enemigos naturales.
"La riqueza de especies de plantas aumenta en el corto plazo en ausencia de grandes mamíferos que se alimentan de las plantas y pisotean o cambian la estructura del suelo. Debido a que los patógenos tienen relaciones muy específicas con las plantas hospedantes, su capacidad para propagarse y continuar su ciclo de vida disminuye en zonas con mayor riqueza de especies.
"Una disminución en las interacciones entre plantas y patógenos puede tener consecuencias evolutivas para ambos", dijo Carine Emer, primera y coautora correspondiente del artículo. El estudio que describe se realizó mientras era becaria postdoctoral en el Instituto de Biociencias de la Universidad Estatal de São Paulo (IB-UNESP) en Rio Claro, Brasil.
Otra posible razón de la disminución de la abundancia de patógenos en ausencia de grandes herbívoros es el hecho de que estos mamíferos viajan largas distancias en el bosque y transportan microorganismos entre las plantas, nada de lo cual sucede cuando se extinguen localmente.
Los hallazgos reportados en el artículo fueron el resultado de dos proyectos. El más reciente, "DEFAU-BIOTA:los efectos de la defaunación sobre el carbono del suelo y la diversidad funcional de las plantas en la Mata Atlántica", está dirigido por Mauro Galetti, profesor del IB-Unesp y último autor del artículo.
El otro proyecto fue "Consecuencias ecológicas de la defaunación en la Mata Atlántica", también liderado por Galetti, quien desde 2009 trabaja en un experimento de exclusión de herbívoros que comprende un gran número de parcelas forestales pareadas, abiertas y cerradas, de 15 metros cuadrados cada una, en cuatro localidades en el estado de São Paulo. Las parcelas cerradas están cercadas para evitar la entrada de grandes mamíferos y pueden entrar y salir libremente de las parcelas abiertas.
Las cámaras trampa en todas las parcelas permiten a los investigadores observar los efectos de la exclusión de pecaríes, tapires, venados, pacas y agutíes (exclusión) en las plantas y el suelo, así como en las interacciones ecológicas como la alimentación de hojas por parte de los insectos. Investigaciones anteriores del grupo demostraron la importancia de los grandes mamíferos para la fertilización del suelo, la estructuración espacial de las comunidades de plantas y la dispersión de semillas en los bosques.
Galetti es también uno de los investigadores principales del Centro de Investigación sobre Biodiversidad y Cambio Climático (CBioClima), un Centro de Investigación, Innovación y Difusión (Cepid).
Mamíferos, insectos y microorganismos
En su último estudio, los investigadores analizaron los daños a 10.050 hojas de 3.350 plantas en 86 parcelas en áreas de Itamambuca, Ilha do Cardoso, el Parque Estatal Carlos Botelho y Vargem Grande Paulista.
Clasificaron el daño foliar en cinco grupos funcionales, incluido el daño causado por insectos (como larvas de escarabajos y mariposas) y por patógenos (como bacterias, hongos y virus). Analizaron hojas de plantas con una altura de 1 mo menos. Estos árboles y otras plantas pertenecen al sotobosque, la capa de vegetación entre el dosel y el suelo del bosque, y están al nivel adecuado para que los grandes herbívoros puedan quitar las hojas.
Los investigadores calificaron el daño a las hojas en una escala de 0 (sin daño) a 6 (75%-99% dañado). En áreas sin herbívoros grandes (parcelas cerradas), el daño foliar total fue un 9% menor (en comparación con las parcelas abiertas) y el daño causado únicamente por patógenos fue un 29% menor. No hubo diferencias significativas en el daño causado por insectos en parcelas cerradas y abiertas.
"Las plantas han interactuado con sus enemigos naturales durante miles de años en una carrera armamentista que implica ataque y defensa. Las defensas que han desarrollado son tanto físicas como químicas. Los patógenos y otros enemigos naturales crean nuevas formas de ataque, y las plantas responden con nuevas defensas. .
"Este proceso es clave para producir y mantener la biodiversidad, ya que puede conducir al surgimiento de nuevas especies de plantas y organismos que interactúan con ellas", afirmó Emer, actualmente investigador del Jardín Botánico de Río de Janeiro y del Instituto Juruá.
A largo plazo, una reducción en la interacción entre plantas y patógenos puede significar que el proceso deja de contribuir a la biodiversidad a través de la selección natural. Recientemente, por ejemplo, investigadores alemanes analizaron hojas fósiles y demostraron cómo los grandes cambios en las estructuras de la vegetación en los últimos 66 millones de años condujeron a la pérdida de interacciones y diversidad funcional en ciertos grupos de insectos herbívoros.
Es posible que se haya producido una tendencia similar como resultado de la pérdida de patógenos en áreas sujetas a cambios en las estructuras de la vegetación debido a la pérdida de grandes mamíferos.
"Nuestro estudio produjo resultados innovadores y por eso mismo merece ser extendido a otras áreas de la Mata Atlántica de Brasil, y a otras selvas tropicales. En cualquier caso, evidenció un problema adicional que puede ser causado por la extinción de grandes mamíferos, " dijo Emer.
Nacho Villar, el otro autor correspondiente del artículo, es actualmente investigador del Instituto Holandés de Ecología (NIOO-KNAW). Los coautores Natália Melo, Valesca Ziparro y Sergio Nazareth realizaron el trabajo de campo y la identificación botánica.
Más información: Carine Emer et al, La interacción entre la difamación y la diversidad filogenética afecta el daño foliar causado por enemigos naturales en plantas tropicales, Journal of Ecology (2024). DOI:10.1111/1365-2745.14273
Información de la revista: Revista de Ecología
Proporcionado por la FAPESP
