Unele plante își produc singure propriile pesticide. De ce nu este neapărat un lucru bun?

Ne ajută sau ne încurcă faptul că unele plante își fac propriile pesticide? O substanță chimică naturală produsă de plante, multă vreme neînțeleasă, ar putea deveni o alternativă naturală la pesticide. Însă beneficiile sale vin cu un potențial cost asupra mediului.

Unele plante își fac propriile pesticide. Este vorba despre izopren, un compus eliberat în mod natural. Cercetători de la Universitatea de Stat din Michigan (MSU), SUA, în frunte cu profesorul Tom Sharkey, au descoperit după 40 de ani de studii că izoprenul poate ține insectele la distanță și că unele plante, precum soia, pot activa producerea acestuia în condiții de stres, chiar dacă în mod normal nu îl produc.

• Festivalul cireșelor din Michigan se confruntă cu o criză agricolă: Fermierii se luptă cu schimbările climatice…
• Cercetătorii au filmat pisici de mare care gonesc rechinii folosind șocuri electrice

Studiul publicat în Science Advances arată că izoprenul determină plantele să producă proteine greu de digerat, care le provoacă insectelor un fel de „indigestie”. Astfel, dăunătorii evită acele frunze, iar cei care continuă să se hrănească din ele suferă de creștere încetinită.

În paralel, un alt studiu, publicat în Proceedings of the National Academy of Sciences, a dezvăluit că frunzele de soia eliberează izopren atunci când sunt rănite. Descoperirea este importantă deoarece se credea că plantele de cultură moderne nu mai au capacitatea de a produce izopren. Această abilitate le-ar putea face mai rezistente la căldură și insecte, dar cu un preț.

Unele plante își fac propriile pesticide, dar cu un preț: poluarea aerului

Izoprenul este o hidrocarbură care contribuie semnificativ la poluarea aerului, mai ales în zonele urbane afectate deja de smog. Interacționează cu lumina solară și oxizii de azot (proveniți din arderea cărbunelui și emisiile auto), ducând la formarea de ozon troposferic și aerosoli toxici, explică Phys.org.

De fapt, izoprenul este al doilea cel mai emis compus organic volatil la nivel global, după metanul generat de activitatea umană. „Una dintre cele mai importante întrebări apărute în urma acestei cercetări este: ar trebui să modificăm genetic plantele ca să producă izopren și să le protejăm de dăunători, acceptând poluarea suplimentară? Sau ar trebui, dimpotrivă, să încercăm să oprim producția de izopren, pentru a îmbunătăți calitatea aerului?”, se întreabă Sharkey.

Nu toate plantele emit izopren. Printre cele care o fac se numără stejarul și plopul, iar izoprenul este eliberat în cantități mai mari pe vreme caldă. Cu toate că nu are miros (spre deosebire de rășinile din pin sau eucalipt), izoprenul ajută plantele să-și stabilizeze funcțiile interne în condiții de stres termic și, după cum arată noul studiu, le face mai rezistente la atacuri de insecte.

Totuși, sintetizarea izoprenului presupune un sacrificiu pentru plantă: carbonul care ar putea fi folosit pentru creștere și depozitarea energiei este redirecționat către apărare. Asta explică de ce multe plante, de-a lungul evoluției, au renunțat la gena responsabilă de producerea izoprenului.

Soia: între rezistență și impact atmosferic

Într-un experiment, echipa lui Sharkey a descoperit că soia încă are genele pentru izopren-sintază, dar le activează doar în condiții de stres, cum ar fi rănirea frunzelor. Când frunzele au fost comprimate cu ajutorul unor cleme, au emis o cantitate mică de izopren. Această strategie „hibridă” pare eficientă: planta nu produce izopren în mod constant, dar îl poate folosi când are nevoie.

Totuși, cercetătorii atrag atenția că, în contextul încălzirii globale, tot mai multe plante ar putea începe să emită izopren din ce în ce mai frecvent, cu efecte potențial grave asupra atmosferei.

„Izoprenul este cea mai importantă sursă naturală de hidrocarburi din atmosferă. Trebuie să înțelegem în profunzime acest fenomen”, spune Sharkey.

Vă recomandăm să citiți și:

Pisicile au prieteni? Experții dezvăluie adevărul despre relația dintre feline

În urmă cu 34 de milioane de ani, iguanele au pornit într-o călătorie de peste 8.000 de kilometri

Păsările din Galapagos devin mai agresive din cauza zgomotului cauzat de trafic

O formă de viață necunoscută a creat structuri în deșertul Namib cu peste un milion de ani în urmă