1. Segnali volatili:
Quando le piante vengono attaccate dagli erbivori, rilasciano una miscela di sostanze chimiche volatili che fungono da segnale di pericolo. Questi volatili includono terpeni, derivati volatili delle foglie verdi e acidi jasmonici. Le sostanze volatili indotte dagli erbivori (HV) si diffondono nell'aria e possono essere rilevate dalle piante vicine della stessa specie o di specie diverse.
Gli HV possono suscitare difese nelle piante vicine attivando percorsi specifici e l'espressione genica coinvolta nella risposta di difesa. Ad esempio, in risposta agli HV emessi dall'artemisia attaccata (Artemisia tridentata), le piante di artemisia vicine hanno prodotto livelli elevati di sostanze chimiche difensive, rendendole meno desiderabili per gli erbivori.
2. Elicitori e ormoni:
Oltre ai volatili, l'alimentazione degli erbivori può innescare il rilascio di modelli molecolari associati al danno (DAMPS) ed elicitori, come oligosaccaridi e frammenti proteici. Questi elicitori interagiscono con recettori specifici sulle membrane delle cellule vegetali, innescando una cascata di risposte di difesa.
Un importante segnale ormonale coinvolto nella percezione dell'attacco degli erbivori è l'acido jasmonico (JA). JA viene prodotto durante l'alimentazione degli erbivori e svolge un ruolo cruciale nel mediare la risposta di difesa. Regola la produzione di composti difensivi, come gli inibitori della proteasi e il metabolita secondario che scoraggiano o avvelenano gli erbivori.
3. Danno meccanico e risposta al tocco:
Le piante possono anche rispondere al danno meccanico causato dagli erbivori che masticano i loro tessuti. I meccanorecettori specializzati sulle membrane e sui tessuti delle cellule vegetali rilevano questi stimoli meccanici e avviano una risposta difensiva.
Ad esempio, la Venere acchiappamosche (Dionaea muscipula) chiude rapidamente le sue foglie quando percepisce il tocco di potenziali prede, intrappolando l'insetto al suo interno. Questo meccanismo sensibile al tocco consente alla pianta di catturare e digerire gli insetti, integrando la sua acquisizione di nutrienti.
4. Resistenza inducibile:
La capacità delle piante di percepire e rispondere agli attacchi degli erbivori può essere migliorata attraverso processi noti come resistenza inducibile. Quando una pianta subisce danni da erbivori o esposizione a elicitori, può sviluppare un ricordo dell'attacco e diventare più resistente agli attacchi successivi.
Questa resistenza inducibile comporta cambiamenti nell’espressione genetica e nel metabolismo che rafforzano la difesa della pianta e si traducono in una risposta più rapida e più forte quando vengono sfidati nuovamente dagli erbivori.
Conclusione:
Le piante hanno sviluppato meccanismi complessi per percepire l'attacco degli erbivori, che implicano la percezione di segnali volatili, elicitori e danni meccanici. Questi segnali avviano una serie di risposte di difesa come la produzione di sostanze chimiche deterrenti, l’attivazione di percorsi di segnalazione ormonale e il miglioramento della resistenza ad attacchi futuri. Comprendendo il modo in cui le piante percepiscono i predatori, gli scienziati possono acquisire conoscenze sullo sviluppo di strategie per la gestione sostenibile dei parassiti e sul miglioramento della protezione delle colture.
