¿Qué es la alelopatía?
La alelopatía es la producción y liberación de agentes bioquímicos por parte de un organismo que afectan el desarrollo de otros organismos. El término proviene de las palabras griegas allelon, que significa uno al otro, y pathos, que significa sufrir, y hace referencia al efecto negativo de un organismo sobre otro.
El término fue empleado por primera vez en 1937 por el profesor australiano Hans Molisch para referirse a los efectos perjudiciales sobre una planta debido a metabolitos liberados por otra.
Este fenómeno es ampliamente utilizado en cultivos agroecológicos para impedir, inhibir o estimular el crecimiento de otros organismos. Con esta técnica se disminuye o erradica completamente el empleo de productos químicos artificiales.
Historia de la alelopatía
Desde hace varios siglos, naturalistas y científicos sabían que algunas plantas podían afectar o favorecer el desarrollo de otras, aunque desconocían la naturaleza exacta de dichas interacciones.
En la antigua Grecia, Teofrasto (285 a.C.) y posteriormente Plinio, reconocieron la existencia de sustancias o atributos que ocasionaban interferencias entre las plantas. Este último atribuyó a los aromas y jugos de algunas plantas propiedades nocivas para otras. Por ejemplo, el rábano y el laurel afectan el crecimiento de la vid.
Plinio también supuso que la sombra de otras plantas, como el pino y el nogal, tenían esas mismas propiedades. En la Edad Media, en su obra Jardín de Cyrus (1658), Thomas Browne sugirió que “los malos y buenos efluvios de las verduras promueven o debilitan unos a otros”, resaltando el hecho de que el efecto puede ser tanto perjudicial, como beneficioso.
El primero en proponer que las plantas producían compuestos químicos que estaban involucrados en las interacciones con otras plantas fue el botánico suizo Alphonse Louis Pierre Pyrame de Candolle en 1832. Mientras que las primeras pruebas de agentes alelopáticos fueron halladas por Schneider durante la primera década del siglo XX.
El equipo de Schneider halló productos químicos de origen desconocido en suelos de cultivo agotados. Estos productos tenían efectos deletéreos sobre muchas especies de cultivo.
Molish, por su parte, fue el primero en emplear el término alelopatía para referirse a los efectos de los productos químicos producidos por una planta en otra. Estos productos químicos son denominados productos o agentes alelopáticos.
Características de la alelopatía
- Producción de sustancias químicas. La característica principal de la alelopatía es la producción de compuestos químicos por una planta, microorganismo o alga que pueden influir en otras plantas o microorganismos.
- Efectos en otras especies. Los aleloquímicos pueden tener una variedad de efectos en otras especies. Algunos compuestos pueden promover el crecimiento y la salud de las plantas cercanas, mientras que otros pueden inhibir su crecimiento, dañar sus raíces o tener efectos tóxicos.
- Interacciones ecológicas. Desempeña un papel importante en las interacciones ecológicas entre plantas, microorganismos y otros organismos en un ecosistema. Puede influir en la competencia por la luz solar, agua, nutrientes y espacio.
- Variedad de aleloquímicos. Los aleloquímicos pueden incluir compuestos orgánicos volátiles, fenoles, terpenoides y otros compuestos químicos orgánicos. Los tipos de aleloquímicos y sus efectos varían según las especies de plantas involucradas.
- Investigación y aplicaciones. La alelopatía es un campo de estudio en la ecología y la agronomía. Los científicos investigan cómo los aleloquímicos afectan a las plantas y cómo se pueden utilizar de manera efectiva en la agricultura y la silvicultura, por ejemplo, para el control de malezas o en la restauración de áreas degradadas.
Tipos de alelopatía
- Alelopatía positiva. El producto liberado por la especie alelopática favorece directa o indirectamente al otro organismo involucrado en la relación. Por ejemplo, la ortiga, cuando crece cerca de la hierbabuena, provoca un incremento en la producción de aceites esenciales de esta última, pero aún no se conoce el agente alelopático involucrado en la relación.
- Alelopatía negativa. En esta, una especie se ve afectada negativamente por los metabolitos liberados por la otra especie. Por ejemplo, tomate, alfalfa y muchas otras especies se ven afectadas por la juglona, un agente alelopático producido por el nogal. Recientemente, la causa de algunas enfermedades que padecen los corales han sido atribuidas a un incremento de la actividad química natural de agentes alelopáticos liberados por macroalgas marinas, debido al incremento de los niveles de acidez de los océanos por contaminación.
Naturaleza química de los agentes alelopáticos
Los metabolitos secundarios identificados como agentes alelopáticos en plantas son de naturaleza química bastante diversa. Algunos de los grupos identificados incluyen los siguientes.
- Compuestos alifáticos. Entre estos compuestos hay ácidos, como el acético o el succínico, así como alcoholes, como metanol, etanol y butanol. Estos compuestos inhiben la germinación y el crecimiento de las plantas.
- Lactonas no saturadas. Presentan una fuerte actividad inhibidora del crecimiento vegetal. Entre este tipo de sustancias se encuentra la protoanemonina, producida por diferentes especies de ranunculáceas. Sin embargo, aún no se ha comprobado su uso en la naturaleza como agente alelopático.
- Lípidos y ácidos grasos. Diversos ácidos grasos, como linoleico, palmítico y láurico, presentan actividad inhibidora del crecimiento vegetal. Se desconoce su rol en alelopatía.
- Terpenoides. Entre estos, los monoterpenos son los principales componentes de los aceites esenciales de los vegetales. Los investigadores han comprobado el efecto alelopático de monoterpenos de diversas plantas, como las de los géneros Pinus y Eucaliptus contra malezas y plantas de cultivo.
- Glicósidos cianogénicos. Algunos de estos compuestos presentan actividad alelopática inhibiendo la germinación y/o el crecimiento, tales como amigdalina y prunasina.
- Compuestos aromáticos. Representan el grupo más diverso de agentes alelopáticos. Entre estos se incluyen fenoles, ácidos benzoico y cinámico y los derivados de estos, quinonas, cumarinas, flavonoides y taninos.
- Alcaloides. Compuestos como la cocaína, cafeína, quinina y estricnina tienen efectos inhibidores de la germinación. Otros alcaloides pueden inhibir el crecimiento vegetal, e incluso ser letales, como ocurre con la cafeína, que puede eliminar diversas especies de hierbas sin afectar a algunas especies cultivadas.
Aplicaciones de la alelopatía
Durante muchos años, los agricultores han empleado plantas que producen agentes alelopáticos por su poder para controlar o repeler gusanos, insectos o microorganismos, así como otras plantas no deseadas.
En este orden de ideas, tales plantas pueden utilizarse como acompañantes, repelentes o para atraer hacia ellas algunas plagas, alejándolas de otras.
- Plantas acompañantes. Se basa en el principio de la alelopatía positiva. En este caso, la planta acompañante mejora el rendimiento o la calidad de los productos de su par. También puede ser que ambas especies sean de interés. Por ejemplo, la cebolla mejora su rendimiento cuando se cultiva con tomate, remolacha o zanahoria.
- Plantas repelentes. Generalmente, las plantas aromáticas producen metabolitos que mantienen alejados a los insectos y otras plagas. En agricultura se aprovecha este fenómeno sembrando plantas aromáticas con otros cultivos para usarlas como repelente natural. Por ejemplo, el orégano sirve como agente repelente para hormigas, moscas y pulgones.
- Plantas trampa. Existen plantas especialmente atractivas para insectos y otras plagas. Los agricultores emplean estas especies como señuelo para atraer a tales invasores y alejarlos de otras plantas. Una vez concentradas las plagas en la planta señuelo, son más fáciles de erradicar. La ruda, por ejemplo, es altamente atractiva para moscas y polillas.
- Otros usos. Implican la obtención de extractos botánicos que contienen los agentes alelopáticos para su empleo como insecticidas naturales. Los métodos y técnicas para obtener estos extractos son muy diversos y pueden variar desde el simple macerado y la decocción hasta procesos más elaborados, como la extracción por soxlet o por percolación. Algunos de estos agentes alelopáticos son incluso obtenidos industrialmente y explotados comercialmente, pero pueden presentar efectos adversos semejantes a los herbicidas comerciales tradicionales.
Referencias
- Allelopathy. Recuperado de en.wikipedia.org.
- J. Friedman & G.R. Walker. Allelopathy and autotoxicity. Trends in Biochemical Sciences.
- D.A. Sampietro. Alelopatía: Concepto, características, metodología de estudio e importancia. Recuperado de biologia.edu.ar.
- M.J. Roger, M.J. Reigosa, N. Pedrol & L. González. Allelopathy: a physiological process with ecological implications, Springer.
- Alelopatía, control de plagas ecológico. Recuperado de horticultor.es.