Alelopatía: características, tipos y aplicaciones
La alelopatía es la producción y liberación de agentes bioquímicos por parte de un organismo y 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 el 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. De esa forma se disminuye o erradica completamente el empleo de productos químicos artificiales.
Índice del artículo
- 1 Historia
- 2 Características
- 3 Tipos
- 4 Naturaleza química de los agentes alelopáticos
- 5 Aplicaciones
- 6 Referencias
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 ac) 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 al crecimiento de la vid.
Plinio también supuso que la sombra de otras plantas, como por ejemplo el pino y el nogal, tenían esas mismas propiedades. En la Edad Media, en su obra Jardín de Cyrus Bowne (1658) 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 sugerir 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 y colaboradores 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 planta. Estos productos químicos son denominados productos o agentes alelopáticos.
La alelopatía es un fenómeno biológico que involucra a dos organismos, el emisor del agente alelopático y el afectado por este. Puede darse entre organismos de dos especies distintas o de la misma especie, en cuyo caso recibe el nombre de autoalelopatía.
Las especies alelopáticas son principalmente plantas, aunque hongos, protistas, bacterias, y algunos invertebrados como corales y esponjas pueden producir agentes alelopáticos.
Las sustancias alelopáticas son metabolitos que pueden ser liberados por diferentes medios cuando la especie agresora se siente amenazada o ha sufrido algún tipo de lesión. Estos compuestos bioquímicos tienen efectos en el crecimiento, supervivencia o reproducción de otros organismos.
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 sin embargo aún no se conoce el agente alelopático involucrado en la relación.
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.
Los metabolitos secundarios que han sido identificados como agentes alelopáticos en plantas son de naturaleza química bastante diversa. Algunos de los grupos identificados incluyen los siguientes.
Entre estos compuestos se encuentran ácidos como el acético o el succínico, así como alcoholes, entre estos están metanol, etanol y butanol. Estos compuestos inhiben la germinación y el crecimiento de las plantas.
Presentan una fuerte actividad inhibidora del crecimiento vegetal. Entre este tipo de sustancias se encuentra la protoanemonina, la cual es producida por diferentes especies de ranunculáceas. Sin embargo, aún no se ha comprobado su uso en la naturaleza como agente alelopático.
Diversos ácidos grasos, como por ejemplo linoleico, palmítico y láurico, presentan actividad inhibidora del crecimiento vegetal. Se desconoce su rol en alelopatía.
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 género Pinus y Eucaliptus contra malezas y plantas de cultivo.
Algunos de estos compuestos presentan actividad alelopática inhibiendo la germinación y/o el crecimiento, tales como amigdalina y prunasina.
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.
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, tal como ocurre con la cafeína, que puede eliminar diversas especies de hierbas sin afectar a algunas especies cultivadas.
Durante muchos años, los agricultores han empleado a las 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 ser usadas como acompañantes, repelentes e incluso para atraer hacia ellas algunas plagas, alejándolas así de otras.
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 es acompañada en cultivo por tomate, remolacha o zanahoria.
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 emplearlas como repelente natural. Por ejemplo, el orégano sirve como agente repelente para hormigas, moscas y pulgones.
Al contrario que en el caso anterior, existen plantas que son 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 sin embargo pueden presentar efectos adversos semejantes a los herbicidas comerciales tradicionales.
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