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jueves, 2 de junio de 2011

Las orquídeas, el sexo y la evolución


La mayoría de las plantas angiospermas necesitan de los animales para reproducirse. Normalmente son los insectos los que se encargan de transportar el polen de unas flores a otras para garantizar la fecundación, aunque también otros animales, como colibríes o murciélagos, pueden hacerlo. Pero estos animales no realizan ese trabajo altruistamente, sino que obtienen algo a cambio, normalmente alimento en forma de néctar. Las plantas producen ese néctar con la única misión de atraer a los polinizadores hacia ellas y mientras estos lo consumen se impregnarán del polen que transportarán hasta otras flores, garantizando de esta forma la fecundación cruzada.

Pero no todas las plantas atraen a los polinizadores usando el truco de la comida, hay una familia de plantas que usa un estímulo mucho mas poderoso: el sexo, y esas plantas son las orquídeas. Aunque hay orquídeas que producen néctar, hay varias especies que han evolucionado para imitar a la perfección a la hembra de una avispa u otro himenóptero. Cuando un macho de una de esas especies se acerca a la flor intentará copular con ella y durante ese intento frustrado el polen se le quedará pegado al cuerpo.



Es evidente que este truco funciona y además es mucho mas barato que el truco del néctar, ya que la producción de ese líquido azucarado es más cara en términos energéticos que la formación de la flor imitadora.


Si nos fijamos en detalle en la estructura de la flor de una Orphrys apifera, que estos días están floreciendo por muchos lugares de Asturies, podremos ver todas las estructuras que participan en el proceso, y también podremos saber si esa flor ha sido visitada por una avispa o no. Al contrario que ocurre en otras flores, el polen de las orquideas se concentra en una masa compacta que recibe el nombre de polinio (en la foto anterior se ven como dos saquitos amarillos colgando de la parte superior de la flor). Esos polinios se sueltan de la flor cuando la avispa intenta copular con ella y se quedan pegados al insecto, de esta forma los transportará hasta otra flor, que será fecundada cuando la avispa trate de aparearse de nuevo.



Estas estrategias de polinización por parte de las orquídeas trajeron de cabeza durante muchos años a los biólogos evolutivos ya que planteaban dudas que no eran aparentemente fáciles de resolver a la luz de la evolución. Teniendo en cuenta que la selección natural no suele premiar las complicaciones innecesarias, ¿por qué no todas las orquídeas se han quedado con la estrategia de polinización basada en una recompensa de néctar? Y, ¿cómo es que sus prácticas sexuales se volvieron tan elaboradas? Y, sobre todo ¿qué ganan los insectos engañados con ese señuelo erótico? Si la respuesta es que sólo obtienen frustración, entonces ¿por qué la selección natural no haría que se extinguieran esos insectos que desperdician su tiempo apareándose con una muñeca hinchable?

Dibujo de una orquídea hecho por Darwin en 1982

Estas cuestiones ya llamaron la atención de Darwin en 1862, cuando publicó su ensayo Fertlization in orchids, donde desarrolló el concepto de coevolución (aunque no con ese nombre) al fijarse en las relaciones entre insectos y plantas. Desde Darwin, muchos investigadores han tratado de resolver las anteriores cuestiones, pero quizás haya sido John Alcock, el que en su libro "An Enthusiasm for Orchids: Sex and Deception in Plant Evolution",  haya tratado con mayor detalle las implicaciones evolutivas de estas adaptaciones de las orquídeas para asegurar la fecundación.

John Alcock propuso varias hipótesis para explicar esas cuestiones basándose en experimentos realizados durante los últimos años. Algunos investigadores añadieron artificialmente néctar a orquídeas que no lo producían y observaron que los polinizadores permanecían sobre las flores de la misma planta durante mucho tiempo. Esto no beneficiaba a la planta, ya que favorecia la endogamia al incrementar el tiempo de estancia sobre la planta. Por el contrario, las avispas que eran engañadas por la flor e intentaban copular con ella, solo permanecían unos instantes y luego se iban lejos para no cometer el mismo error. Esto quería decir que la frustración sexual de la avispa es esencial para la estrategia reproductiva de la orquídea.


Por otra parte, la producción de néctar tiene un inconveniente, y es que es apreciado por muchos animales, algunos de los cuales no estarán bien adaptados para la polinización y de esa forman desperdiciarán tanto el polen como el néctar. Mediante el truco del sexo sólo se atraerá a unos determinados insectos pero esos serán los adecuados para asegurar la polinización.

Otra características de las flores de las orquídeas es que dentro de la misma especie no son todas exactamente iguales, sino que muestran ciertas variaciones entre sí, no sólo en el aspecto externo, sino también en el olor que desprenden. Los botánicos llaman a este fenómeno "mimetismo floral imperfecto" y se cree que es parte de la estrategia de la orquídea para asegurar el éxito de su mecanismo de fecundación, ya que de esta forma los insectos no aprenderían a evitar las flores después de un "fracaso amoroso". Por otra parte, desde el punto de vista de los insectos, la relativa escasez de esas flores engañosas y su limitada temporalidad, hace que a pesar de los engaños aun tengan suficientes parejas reales con las que aparearse.



En el anterior vídeo de Richard Dawkins se ponen mas ejemplos de los engaños sexuales de las orquídeas, como el de la orquídea cabeza de martillo, que imita a una hembra de avispa con la peculiaridad de que cuando el insecto intenta copular con ella, un resorte hace que insecto y flor se balanceen hasta que los polínios acaban pegados a su cuerpo. Otra especie de orquídea crea un recipiente con un líquido que atrae a los insectos que acaban cayendo en él. Si quieren salir sólo tendrán una puerta y allí se encuentran los polinios que quedarán adheridos a su cuerpo para fecundar la siguiente planta que visiten.

Como habréis comprobado, la evolución es una teoría que se apoya en sólidos pilares, con miles de hechos irrefutables que la sostienen, y las orquídeas y los insectos nos ofrecen una prueba mas de ello.

5 comentarios:

  1. Hola David, muy interesante tu exposición. Ya sabía de la especialización de las orquídeas, pero aportas información valiosa para mí. Esta entrada no tiene desperdicio, como todas las tuyas, felicidades.
    Por cierto que La fecundación de la orquídeas, será mi libro de lectura estas vacaciones, aunque admito que Darwin me cuesta un poco de leer, no es precisamente un ameno escritor. También tengo por la biblioteca Hábitos de las plantas trepadoras, en espera para cuando tenga humor. El hombre fue un gran observador y logró interpretar como nadie lo que examinaba.
    Saludos desde Ulldecona.

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  2. Hola Eugeni, me imagino que ya sabes que toda la obra de Darwin la tienes online en el enlace: http://darwin-online.org.uk/

    Por ahora está todo en inglés pero me parece que tienen pensado empezar a poner traducciones.

    un saludo y gracias por tus comentarios

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  3. Una entrada extremadamente interesante David, me has "descubierto" un mundo nuevo, que estaba ahi, pero no lo he sabido ver, a partir de este momento me tomare mas en serio las orquideas, palabra!
    Un abrazo!

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  4. Muy interesante esta entrada. Yo ya sabía de esta estrategia de las orquídeas pero fue interesante sobretodo el último vídeo, me ha hecho mucha gracia ver a ese pobre insecto balanceándose totalmente frustrado por la cópula en una flor, y al otro pobrecillo... totalmente impregnado en el líquido. Realmente la naturaleza te deja cuando menos asombrado. Por otro lado, vi en un documental que trataba sobre este tema, que hay ciertas especies de orquídeas que además de adaptar sus flores para el engaño, también segregan sustancias que dejan a los insectos como embriagados, y al producirles esas "borracheras" vuelven una y otra vez a sus flores ( se convierten en verdaderos adictos), con lo cual se aseguran el éxito en la fecundación. Es un tema realmente apasionante. Felicidades una vez más por tu entrada. Tienes un blog que siempre aporta algo.

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  5. Felicidades por tan magnífico tema.
    Me encanta leer tu blog.
    Gracias

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