Les plantes sont en interaction constante avec une multitude d’organismes qu’ils soient bénéfiques ou non. Les associations mutualistes permettent à la plante de résister à des stress environnementaux. Une reconnaissance mutuelle et une communication est nécessaire. Les plantes doivent faire face à des invasions de pathogènes et d’herbivores et donc développer et accumuler au cours de leur évolution des stratégies sophistiquées pour percevoir les interactions biotiques et y répondre comme il se doit.
La première ligne de défense, est la reconnaissance des caractéristiques communes des pathogènes, il s’agit du niveau de base de la résistance. Au cours de la coévolution, les pathogènes ont acquis la capacité de supprimer cette défense, et les plantes se sont ensuite complexifiées pour contrer cette attaque par l’acquisition de nouvelles défenses, une deuxième ligne de défense apparaît, l’immunité effectrice-déclencheur. La résistance qui agit dans toute la plante, s’ajoute aux défenses immunitaires déclenchées par reconnaissance des attaquants. Ces mécanismes impliquent la production de composés défensifs et la diffusion d’hormones spécifiques qui permettent de réguler les réactions de défense suivant le type d’attaquant, l’attaque ou le bénéfice.
Les plantes interagissent avec une multitude d’organismes ce qui rend ses capacités très complexe à répondre à son environnement biotique et un équilibre entre protection et bénéfice est appliqué. Ainsi un chevauchement complexe des réseaux de signalisations activés par les parasites, herbivores ou mutualistes apparaît. De plus la communauté complexe et les caractéristiques individuelles sont à l’origine d’une variation intraspécifique.
Les signaux de défenses varient en fonction du type d’organisme qui interagit. La quantité, la composition et le temps du signal provoque l’activation d’un ensemble de gènes spécifique à la combinaison plante-attaquant, pour répondre efficacement et sans perte d’énergie à l’interaction. Il est aussi apparu d’autres mécanismes régulateurs qui forment une réponse défensive complexe, comme la diaphonie ou les signaux induits par l’attaquant. Les voies hormonales interagissent entre elles et leur activation simultanée peut avoir des effets positifs (amélioration des défenses) ou négatifs (antagonisme). De plus différentes protéines régulatrices ont un rôle dans les défenses et sont des facteurs de transcription de certains gènes de défense. L’apparition de la diaphonie entre les voies de défenses permet à la plante de réagir efficacement aux attaques, et de choisir la stratégie à suivre en fonction du type d’attaquant.
Cependant, les organismes qui interagissent avec les plantes ont aussi évolué vers une manipulation de cette dernière pour leurs propres bénéfices, en acquérant des mécanismes bloquant les défenses. Certains pathogènes suppriment ces défenses par le biais de facteurs de virulences. De plus la variabilité intraspécifique dans la façon dont les voies de défense communiquent chez les plantes, permettrait de contrecarrer les réponses des attaquants.
Un niveau de complexité s’ajoute à la manière qu’ont les plantes de s’adapter à leur environnement biotique : l’amorçage pour la défense renforcée. Les défenses ne sont pas activées directement par les attaques, mais sont plus ou moins accélérées suivant la perception des signaux de stress. Les coûts sur la fitness des plantes semblent plus faibles que ceux induits par les défenses directes. Ces fonctions d’amorçage sont une adaptation qu’ont les plantes à répondre rapidement à leur environnement. L’émission de volatiles spécifiques à l’herbivore va permettre aux plantes voisines de réagir rapidement en améliorant leurs défenses directes et indirectes. Ceci est un avantage écologique pour les plantes qui vont produire en réponse à des signaux extérieurs les défenses nécessaires, leur permettant d’éviter la dépense d’énergie dans la fabrication continuelle de défenses.

Les traits de défense sont bien souvent polygéniques et varient fortement ce qui forme un « réservoir » de mécanismes d’adaptation qui ont évolué pour répondre aux stress biotiques. Il semblerait que ce niveau élevé de complexité atteint par la plante pour répondre efficacement à son environnement biotique serait le produit de la course à l’armement de la coévolution entre les plantes et leurs agresseurs. Pour mieux comprendre le fonctionnement des réseaux de signalisations complexes de défense, une approche moléculaire et écologiste est nécessaire afin de placer les mécanismes moléculaires des défenses dans une perspective écologique.

La course à l'armement apporte et accumule de nouveaux moyens de défense permettant à la plante de contrecarrer les attaques des pathogènes et herbivores. On a pu voir ici à l'échelle individuelle que les mécanismes de défense se complexifient avec la coévolution.