Un reciente estudio publicado en Science revela cómo el maíz utiliza señales químicas para activar defensas colectivas, influir en el microbioma del suelo y proteger a futuras generaciones.
En un descubrimiento que reconfigura la comprensión de la defensa vegetal, un equipo internacional de científicos ha demostrado que las plantas de maíz (Zea mays), al ser cultivadas en alta densidad, se comunican entre sí mediante compuestos volátiles que activan respuestas defensivas tanto inmediatas como duraderas.
El hallazgo, publicado en la revista Science, sugiere que esta comunicación química refuerza las defensas individuales frente a plagas y modifica el suelo, creando una especie de “memoria inmunológica” para las generaciones siguientes.
> Interesante: ¿Qué relación tiene la luna con la siembra de maíz?
Densidad de siembra y defensa colectiva
Desde hace décadas, el aumento en la densidad de siembra ha sido una estrategia clave para elevar la productividad de cultivos como el maíz, el arroz o el trigo.
Sin embargo, esta práctica también incrementa el riesgo de propagación de plagas.
Para estudiar sus implicaciones, los investigadores cultivaron maíz en dos condiciones: 60,000 plantas por hectárea y 120,000 plantas por hectárea.
Observaron que, aunque en los bordes de las parcelas no hubo diferencias relevantes, en el interior de las siembras densas las plantas modificaban su fisiología.
En estos ambientes densamente poblados, el sistema radicular se alteraba, disminuía la altura de las mazorcas, la concentración de clorofila y la cantidad de granos por espiga.
A pesar de este menor crecimiento, se registró un menor daño por plagas.
“Nuestra hipótesis inicial era que, a altas densidades de cultivo, las plantas vecinas están más cerca, lo que intensifica las señales químicas, mientras que a bajas densidades estas señales pueden ser demasiado débiles para desencadenar respuestas significativas”, explicó Lingfei Hu, investigador de la Universidad de Zhejiang (China) y coautor del estudio.
Un volátil clave: el linalool
La clave de esta comunicación se encontró en un compuesto orgánico volátil (VOC): el linalool, un alcohol aromático presente en muchas plantas, incluyendo cítricos y especies aromáticas.
Aunque el linalool es una emisión constitutiva —es decir, se libera incluso sin estrés—, su impacto cambia radicalmente cuando el maíz crece en alta densidad.
“Es un volátil de liberación constitutiva, que se emite en condiciones normales. Las plantas aisladas también lo liberan”, recordó Hu.
Sin embargo, al alcanzar una concentración crítica en el ambiente, el linalool activa una respuesta defensiva en las plantas circundantes.
En menos de 72 horas, estas comienzan a producir ácido jasmónico —una hormona relacionada con la inmunidad vegetal— y a exudar benzoxazinoides, compuestos con propiedades plaguicidas.
Esta respuesta no se limita a un efecto inmediato: las raíces alteran la rizosfera, afectando la simbiosis con hongos beneficiosos y cambiando el perfil microbiano del suelo.
Este cambio prepara la tierra para que futuras plantas estén mejor equipadas contra enemigos naturales.
“Una planta libera linalool, lo que provoca cambios en el metabolismo de otras, cambios que tienen un efecto en las bacterias del suelo, un efecto que permanece cuando la planta ya no está”, explicó Sergio Ramos, ecólogo evolutivo de la Universidad de Zúrich, quien no participó en el estudio.
> Lea: Un descubrimiento en Brasil podría redefinir el origen del maíz
Defensa heredada: un legado en el suelo
Uno de los aspectos más sorprendentes del estudio es el llamado “efecto legado”.
El equipo demostró que, tras eliminar las plantas originales y volver a sembrar en el mismo suelo, las nuevas plántulas presentaban una mayor resistencia a varias amenazas: el gusano cogollero, el nemátodo Meloidogyne incognita, el tizón de la hoja del maíz del norte y el virus del enanismo de rayas negras, este último originario del arroz.
Para Lucía Martín, investigadora de la Misión Biológica de Galicia (MBG-CSIC), este fenómeno es clave: “Funciona como una vacuna, prepara el sistema inmune de la siguiente generación”.
Martín, que ha trabajado con volátiles en papa y algodón, resalta cómo los mensajes químicos entre plantas son capaces de modificar profundamente el entorno y generar una forma de “inmunización vegetal”.
Potencial agrícola y limitaciones
Aunque el objetivo principal del estudio no era el desarrollo de nuevas prácticas agrícolas, el descubrimiento abre la puerta al uso del linalool o compuestos similares como plaguicidas naturales.
Su aplicación —ya sea mediante la inducción de su producción o mediante su versión sintética— podría ayudar a reducir el uso de agroquímicos, sobre todo en zonas de alto riesgo fitosanitario.
Claude Becker, biólogo de la Universidad de Múnich, comenta en Science que incluso se observaron beneficios en otros cultivos sembrados en suelos previamente ocupados por maíz de alta densidad.
“Cultivaron cebada y raigrás en suelos que previamente tuvieron maíz de alta densidad; resultó que mostraron defensas más fuertes contra los herbívoros”, escribió Becker en un correo.
Esto sugiere que el efecto del linalool trasciende especies, aunque aún se desconocen sus mecanismos exactos de percepción.
No obstante, también existen desventajas. “Los efectos del linalool también conducen a plantas más pequeñas”, advierte Becker, una opinión compartida por otros expertos.
Esto se debe a un reparto de recursos: las plantas deben decidir entre crecer o defenderse.
> Podría interesarle: Un agricultor israelí cambió el destino del maíz en su país
¿Cómo escuchan las plantas?
Una pregunta aún sin resolver es cómo las plantas perciben el linalool.
Aunque se han identificado receptores de volátiles en otras especies —como un receptor del germacreno en el pistilo de petunias, según otro artículo publicado en Science en 2024—, aún no se ha identificado el receptor específico para el linalool en el maíz.
“En otras plantas se ha apuntado a varios posibles receptores, pero aún se está investigando”, reconoció Martín.
No solo crece…
Este trabajo reafirma que el maíz, uno de los cultivos más importantes del mundo, no solo crece, sino que se comunica, se defiende y deja huella.
Al comprender y aprovechar esta inteligencia vegetal, se abren nuevas oportunidades para desarrollar estrategias más sostenibles y resilientes en la agricultura.
Además, como destaca Ramos, “el maíz está entre el primer y segundo puesto de los cultivos por área del mundo, siendo tan estudiado que se conoce al detalle su comunicación química”.
Sin embargo, como demuestra este estudio, todavía hay sorpresas escondidas en sus raíces y en el aire que lo rodea.
Fuentes: Science / El País
