Nicotiana attenuata es una especie de tabaco silvestre conocida con el nombre común de tabaco de coyote . Es originaria del oeste de América del Norte, desde Columbia Británica hasta Texas y el norte de México, donde crece en muchos tipos de hábitat. Es una hierba anual glandular y escasamente pilosa que supera el metro de altura máxima. Las láminas de las hojas pueden medir 10 centímetros (4 pulgadas) de largo, las inferiores son ovaladas y las superiores más estrechas, y nacen en pecíolos . La inflorescencia tiene varias flores con gargantas tubulares de color rosado o blanco verdoso de2 a 3 centímetros ( 4 ⁄ 5 a 1+1 ⁄ 5 in) de largo, sus bases encerradas en sépalos puntiagudos . La cara de la flor tiene cinco lóbulos mayormente blancos. El fruto es una cápsula de aproximadamente1 centímetro ( 1 ⁄ 2 in) de largo.
Nicotiana attenuata se ha utilizado como especie modelo ecológica desde 1994, [1] gracias en gran parte a sus diversas interacciones con una gran cantidad de plantas, insectos y microorganismos diferentes en su hábitat nativo. El trabajo en el Instituto Max Planck de Ecología Química en Jena , Alemania , ha sido fundamental para integrar una caja de herramientas genómicas, ecológicas y analíticas junto con el trabajo de campo en el Desierto de la Gran Cuenca para estudiar las interacciones de N. attenuata en su entorno nativo.
El genoma de Nicotiana attenuata tiene una longitud de ~2,26 Gb, [2] significativamente mayor que el de la especie vegetal modelo Arabidopsis thaliana . La retención preferencial de genes después de un evento de duplicación de todo el genoma en el género Nicotiana explica parcialmente este gran tamaño, que es aproximadamente el doble del de N. obtusifolia (~1,23 Gb), una especie estrechamente relacionada. [3]
Dos especies de gusanos cuernos, el gusano cuerno del tabaco y el gusano cuerno del tomate , utilizan N. attenuata como planta hospedante. Cada una de estas especies responde negativamente a altas concentraciones de nicotina en las hojas de las plantas, siendo el gusano cuerno del tabaco el que muestra una reacción más intensa. Las concentraciones de nicotina, junto con los insectos depredadores, ayudan a determinar en qué parte de la planta prefieren alimentarse los gusanos cuernos. [4]
Los principales depredadores de N. attenuata son las larvas de dos especies de esfinge conocidas como gusano cuerno del tabaco ( Manduca sexta ) y gusano cuerno del tomate ( Manduca quinquemaculata ). [5] Cuando estos gusanos comen tricomas en las hojas de tabaco, la planta produce inhibidores de la proteasa tripsina como defensa directa, debilitando la capacidad del gusano cuerno para digerir material vegetal. [6] Como defensa indirecta, cuando las larvas comen las hojas, la planta emite volátiles de hojas verdes (GLV) que atraen a los insectos Geocoris , que son depredadores del gusano. Estos GLV son uno de los muchos volátiles de plantas inducidos por herbivoría (HIPV) que N. attenuata emite a través de la señalización del ácido jasmónico . Cuando los GLV entran en contacto con la saliva del gusano cuerno, se produce un cambio conformacional en los GLV que atrae a los insectos Geocoris y aumenta la depredación de los huevos y larvas del gusano cuerno. [7] También se ha descubierto que el tabaco silvestre puede experimentar una preparación defensiva en respuesta a compuestos orgánicos volátiles (COV) emitidos por vecinos heteroespecíficos. [8]
Otra defensa indirecta que se ha estudiado recientemente es un cambio en el tiempo de floración y fenología, lo que provoca un cambio en el polinizador de la polilla esfinge, activa de noche, a los colibríes, activos de día. Las flores de N. attenuata normalmente se abren al anochecer y quedan expuestas durante la noche, donde se produce la polinización de la polilla esfinge, junto con la oviposición y, por lo tanto, la futura herbivoría de las larvas de la polilla esfinge. La saliva del gusano cuerno provoca una cascada de transducción de ácido jasmónico que conduce a cambios en la fenología de la flor. Las flores reducen las concentraciones de bencil acetona (BA), un volátil que atrae a la polilla esfinge, y cambian la apertura de la corola al amanecer, donde prevalece la polinización de los colibríes, activos de día, y se reduce la herbivoría de las larvas de la polilla esfinge. [9] Este cambio de flores que se abren de noche a flores que se abren de mañana se descubrió utilizando una población nativa de N. attenuata en Utah. Se colocaron cobertores de malla sobre plantas seleccionadas en diferentes grupos de prueba con gusanos cuernos presentes o ausentes y, a través de una serie de ensayos, la relación entre la apertura matutina y la apertura nocturna de las flores después de solo 8 días aumentó significativamente en las plantas con gusanos cuernos presentes. [10]
En conjunto, estas defensas directas e indirectas muestran la impresionante plasticidad del comportamiento de N. attenuata al responder al ataque de los herbívoros.
Esta planta era utilizada para una gran variedad de propósitos medicinales por muchos grupos nativos americanos , y era fumada ceremonialmente por los hopi , apaches , navajos , paiute y otros grupos. [11]
Entre el pueblo Zuni , el humo se sopla sobre el cuerpo para reducir el dolor provocado por la mordedura de la serpiente de cascabel. [12] También lo fuman ceremonialmente entre ellos. [13]
