Podríamos haber subestimado la pérdida de cultivos a causa de los insectos a medida que el clima se calienta.
Los científicos han descubierto que el metabolismo de los insectos se acelera con el calor y que comen más.
Las temperaturas más cálidas también podrían abrir una gama más amplia de hábitats propicios para los insectos.
Según los modelos recientes, a medida que nuestro clima se calienta, los herbívoros y las plagas causarán más daños a los cultivos agrícolas. Un estudio predijo que la pérdida de rendimiento de los cultivos causada por los insectos aumenta entre un 10 y un 25 % por cada incremento de 1 grado Celsius (1,8 grados Fahrenheit).
Estos modelos están incompletos y podríamos estar subestimando las pérdidas, afirman los investigadores. Sus conclusiones muestran que las plantas de tomate infestadas, en un intento por combatir a las orugas, no se adaptan bien al aumento de las temperaturas. Esta espada de doble filo empeora su productividad.
Según el estudio, intervienen dos factores. 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 propicios para los insectos.
En segundo lugar, y este es el aspecto que ignoran los modelos actuales, está la forma en que las plantas infestadas reaccionan al calor.
“Sabemos que existen limitaciones que impiden que las plantas hagan frente a dos estreses simultáneamente”, afirma Gregg Howe, profesor del Laboratorio de Investigación en Plantas de la Universidad Estatal de Míchigan. “En este caso, se sabe poco sobre cómo las plantas afrontan al mismo tiempo el aumento de la temperatura y el ataque de insectos, así que quisimos tratar de llenar ese vacío.”
Las plantas tienen sistemas para hacer frente a distintas amenazas. ¿Ataque de orugas? Existe un sistema para ello. Cuando una oruga muerde una hoja, la planta produce una hormona llamada jasmonato, o JA. El JA indica a la planta que produzca rápidamente compuestos de defensa para frustrar a la oruga.
¿Temperaturas demasiado altas? Los cultivos sobrecalentados tienen otro truco bajo la manga para refrescarse. Obviamente, no pueden salir corriendo hacia la sombra acogedora de un árbol. Levantan las hojas alejándolas del suelo caliente. También «sudan» abriendo sus estomas—parecidos a los poros de la piel—para que el agua se evapore y enfríe las hojas.
Nathan Havko, investigador posdoctoral del laboratorio de Howe, logró un avance al cultivar plantas de tomate en cámaras de crecimiento calientes, mantenidas a 38 grados Celsius (100,4 grados Fahrenheit). También liberó orugas hambrientas sobre ellas.
“Me quedé asombrado cuando abrí las puertas de la cámara de crecimiento donde crecían los dos grupos de plantas, a temperaturas «normales» y «altas»”, afirma Howe. “Las orugas del espacio más cálido eran mucho más grandes; casi habían acabado con la planta.”
“Cuando las temperaturas son más altas, una planta de tomate herida produce aún más JA, lo que provoca una respuesta defensiva más fuerte”, afirma Havko. “Por alguna razón, eso no disuade a las orugas. Además, descubrimos que el JA bloquea la capacidad de la planta para refrescarse: no puede levantar sus hojas ni sudar.”
Quizá las plantas cierran sus poros para evitar perder agua por las heridas, pero acaban 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 las temperaturas foliares elevadas, lo que acelera el crecimiento y el desarrollo del insecto.
Y hay consecuencias.
“Vemos que la fotosíntesis, que es el proceso por el que los cultivos producen biomasa, se ve gravemente afectada en estas plantas”, afirma Havko. “Los recursos para producir biomasa están ahí, pero de alguna manera no se utilizan correctamente y la productividad de los cultivos disminuye.”
Los investigadores aún tienen muchas preguntas abiertas por resolver, pero, por ahora, afirman que el estudio sugiere que, cuando aumentan las temperaturas globales, las plantas podrían tener demasiadas cosas que atender a la vez.
“Creo que todavía no hemos apreciado las inesperadas compensaciones entre las respuestas defensivas y la productividad de las plantas, especialmente cuando existen otros tipos de estrés ambiental”, afirma Howe. “Activar la respuesta defensiva puede causar más daño que beneficio si las plantas se enfrentan a altas temperaturas u otros estreses.”
