Defesas Contra Agentes Patogénicos e Herbívoros

As plantas não podem fugir de predadores, tais como animais herbívoros ou patógenos. No entanto, o mundo ao nosso redor é verde. Quais mecanismos de defesa fizeram as plantas evoluírem para combater esses ataques?

As camadas resistentes da epiderme e outras estruturas de defesa, como os cabelos e espinhos, impediram animais consumidores de plantas também chamados de herbívoros. Quando patógenos, como as bactérias, superam as defesas estruturais, as plantas recorrem a outra linha de defesa. Recetores ligados à membrana reconhecem padrões moleculares que sinalizam a presença de um patógeno.

Por exemplo, as plantas reconhecem a proteína flagelina, que é específica para as bactérias. O reconhecimento da flagelina dispara uma cascata de sinalização em células vegetais, levando a diversas respostas imunológicas, como o fechamento de estómatos, a produção de produtos químicos antimicrobianos, e o fortalecimento da parede celular. Alguns patógenos evoluíram a habilidade para superar esses mecanismos gerais de defesa das plantas injetando moléculas efetoras que perturbam a resposta imunológica.

Como contramedida, algumas espécies de plantas desenvolveram proteínas de resistência que detetam as moléculas efetoras de uma maneira altamente específica. Proteínas de resistência induzem uma cascata de sinalização isso geralmente resulta na expressão de genes relacionados à patogénese. A deteção de patógenos efetores ou sinais de dano ao tecido também pode induzir a uma rápida morte celular programada, também chamada de resposta hipersensível, perto da área de infeção.

A resposta hipersensível rapidamente limita a propagação do patógeno iniciando mudanças estruturais da parede celular e induzindo uma resistência sistémica adquirida. A resistência sistémica adquirida é uma defesa de longo prazo contra patógenos em partes da planta que estão distantes do local da infeção. Ataque de herbívoros muitas vezes induzem as defesas químicas de plantas que perturbam o sistema digestivo ou afetam negativamente a pele do herbívoro.

Como uma estratégia de defesa indireta, as plantas podem liberar compostos voláteis que atraem um parasita, que no final das contas mata o herbívoro.