Són les plantes invasores més tòxiques que les natives?
Les plantes invasores són un problema per la biodiversitat a nivell mundial ja que poden modificar la composició, l’estructura i el funcionament dels ecosistemes que colonitzen. Un aspecte poc conegut de les invasions biològiques és la modificació de la composició química i la toxicitat de plantes que colonitzen nous hàbitats. Els canvis en les defenses químiques vegetals podrien tenir conseqüències ecològiques i evolutives en els ecosistemes receptors modificant les interaccions entre plantes i herbívors i facilitant el procés d’invasió. Alguns estudis apunten que les plantes de poblacions invasores podrien ser més tòxiques que les natives.
Al grup d’Ecologia Química i Toxicologia de la UAB estudiem els canvis químics en plantes exòtiques utilitzant l’arbust Senecio pterophorus com a model d’estudi. S. pterophorus és una espècie nativa de l’est de Sud-àfrica que es va introduir de forma accidental a l’oest de Sud-àfrica, Austràlia i Europa fa uns 40-100 anys. A Catalunya, S. pterophorus es troba de forma abundant a prop del riu Ripoll a Sabadell (Imatge superior esquerra) però també es localitza en altres àrees semi-urbanes, ruderals i protegides de l’àrea de Barcelona. El gènere Senecio es caracteritza per la presència d’alcaloides pirrolizidínics, un grup de metabòlits secundaris que són tòxics per a organismes invertebrats i vertebrats, inclosos els humans, i que actuen com a defenses químiques vegetals.
En aquest treball hem analitzat la concentració i la composició dels alcaloides pirrolizidínics de plantes de S. pterophorus recol·lectades a la seva zona nativa (est de Sud-àfrica) i en tres regions invasores (oest de Sud-àfrica, Austràlia i Catalunya), incloent tota l’àrea de distribució coneguda per aquesta espècie a nivell mundial. El nostre objectiu era esbrinar si les plantes que envaeixen un nou hàbitat sofreixen canvis en la composició química i la toxicitat vegetal.
Imatge 1: Estructura dels alcaloides pirrolizidínics de S. pterophorus.
Les anàlisis mostren que S. pterophorus conté una elevada diversitat i concentracions d’alcaloides pirrolizidínics, incloent substàncies de dos subtipus: els alcaloides 1,2-insaturats, que són especialment tòxics atesa la presència d’un doble enllaç, i els alcaloides 1,2-saturats, de baixa toxicitat (Imatge 1).
La composició química és molt variable segons l’origen de les plantes. Així doncs, les plantes de Sud-àfrica i d’Austràlia contenen una barreja d’alcaloides dels dos subtipus mentre que les plantes de Catalunya només contenen alcaloides del subtipus més tòxic. Per altra banda, les plantes d’Austràlia tenen concentracions totals d’alcaloides més elevades de totes les regions estudiades. L’elevada presència d’alcaloides insaturats a Catalunya i Austràlia indica que les plantes de S. pterophorus són potencialment més tòxiques en les zones d’invasió que a la zona nativa.
Imatge superior esquerra: Senecio pterophorus a prop del riu Ripoll (Sabadell).
Referències
Castells, E.; Mulder, P.J.; Pérez-Trujillo, M. Diversity of pyrrolizidine alkaloids in native and invasive Senecio pterophorus (Asteraceae): implications for toxicity. Phytochemistry. 2014, vol. 108, p. 137-146. doi: 10.1016/j.phytochem.2014.09.006.
