Estas plantas han encogido sus flores y est¨¢n prescindiendo de sus polinizadores

El planeta se est¨¢ quedando sin polinizadores. El colapso quiz¨¢ sea peor entre los abejorros que en las abejas. Sin ellos, ?qui¨¦n polinizar¨¢ a las plantas que los necesitan para su fecundaci¨®n? Pues ella solas a s¨ª mismas. La tasa de autofecundaci¨®n de una planta silvestre ha aumentado en casi en un 30%. Y si ya no necesitan atraerlos, ?de qu¨¦ le sirven las flores y el n¨¦ctar? Ambos atributos del pensamiento silvestre (Viola arvensis) han menguado al compararlas con ejemplares de hace 30 a?os ahora resucitados. Es solo una especie de los miles que hay y solo lo han observado en Francia, pero se podr¨ªa estar abriendo el camino a un mundo sin flores.

Las angiospermas, las plantas con flores, aparecieron en la Tierra hace unos 130 millones de a?os y solo tardaron unos pocos m¨¢s en llenar de color todo el planeta. A Charles Darwin, el padre de la teor¨ªa de la evoluci¨®n, parece que le molestaran. En una carta a su mejor amigo, el bot¨¢nico y explorador Joseph Hooker, le dec¨ªa: ¡°El aparente r¨¢pido desarrollo de todas las plantas superiores en los ¨²ltimos tiempos geol¨®gicos es un misterio abominable¡±, escribi¨® entonces. En el ¨¦xito tan r¨¢pido de esa abominaci¨®n, las plantas encontraron aliados en insectos, aves y, por qu¨¦ no, dinosaurios, que las ayudaron a fecundarse unas a otras por medio de los granos de polen, los gametofitos masculinos. Hoy, el 80% de las especies vegetales silvestres y el 70% de las cultivadas dependen en mayor o menor grado de los polinizadores. Por eso, el declive de poblaciones y especies enteras de insectos, reducidas a la mitad en las zonas m¨¢s alteradas por los humanos, podr¨ªa tener un enorme impacto en la flora mundial.

La regi¨®n de Par¨ªs, al norte de Francia, no es todo el planeta, pero all¨ª los bot¨¢nicos han observado lo que podr¨ªa pasar en el resto del globo. En los ¨²ltimos a?os, estaban observando que las flores del pensamiento silvestre eran menos vistosas. Al mismo tiempo, les parec¨ªa evidente la reducci¨®n de las poblaciones de insectos polinizadores. ?Pod¨ªan estar ambos fen¨®menos relacionados? Para comprobarlo, recurrieron a lo que llaman la ecolog¨ªa de la resurrecci¨®n.

Samson Acoca-Pidolle, investigador de la Universidad de Montpellier, explica lo que es: ¡°Consiste en utilizar la propiedad de latencia de alguna etapa de la vida para almacenar individuos durante un largo per¨ªodo. En nuestro caso, algunas semillas recolectadas entre los a?os 90 y 2000 y almacenadas en refrigeradores de los Conservatorios Bot¨¢nicos Nacionales¡±. En 2021, recuperaron las simientes de pensamiento silvestre de su hibernaci¨®n y volvieron a los mismos campos de donde las hab¨ªan obtenido y recolectaron otras nuevas, del presente, para compararlas. ¡°Esta metodolog¨ªa es poderosa porque as¨ª podemos comparar ascendencia y descendencia exactamente en las mismas condiciones, en un jard¨ªn com¨²n¡±, a?ade Acoca-Pidolle.

Los resultados de la siembra, publicados en la revista cient¨ªfica New Phytologist, son inquietantes. Llevaron ambos grupos de semillas, las resucitadas y las actuales, hasta invernaderos de cuatro sitios distintos. En cada ubicaci¨®n dise?aron el mismo experimento. En zonas aisladas con tela mosquitera sembraron una treintena de pl¨¢ntulas de sendos linajes. Al llegar abril, introdujeron colmenas de abejorros para polinizarlas y sacaron una segunda generaci¨®n. En total, 792 plantas. Las investigaron por todos los flancos posibles. Analizaron su genoma, la frecuencia de visitas de insecto, tasas de crecimiento vegetativo y, en especial, todos los par¨¢metros de la floraci¨®n: longitud de la corola, el ancho del labelo, la longitud del espol¨®n, tambi¨¦n la de los s¨¦palos o la duraci¨®n de la antesis, la formaci¨®n de la flor, de las cinco primeras flores que aparecieron en cada planta.

De los siete par¨¢metros, solo la longitud de los s¨¦palos, esa especie de protectores bajo los p¨¦talos, no era igual. En el resto, todo hab¨ªa cambiado entre el pensamiento silvestre de ahora y el de hace 30 a?os. En concreto, la plantas actuales han encogido un 10% su ¨¢rea floral. Tambi¨¦n ten¨ªan menos gu¨ªas de n¨¦ctar. Son una de las adaptaciones m¨¢s sofisticadas que han desarrollado las plantas con flores y son lo que dicen, patrones visuales que gu¨ªan al insecto hasta donde est¨¢ el n¨¦ctar y el polen. En algunas flores son visibles para el ojo humano, pero en otras, como en el girasol, que parece de un amarillo mon¨®tono, en realidad tiene otros amarillos, pero las rayas est¨¢n en el rango de la luz del ultravioleta, solo visible para los polinizadores. Un ¨²ltimo y definitivo dato: en los cuatro sitios donde realizaron los experimentos, el linaje resucitado del pasado produc¨ªa de media un 20% m¨¢s de n¨¦ctar.

En paralelo, los autores de los experimentos observaron otras dos tendencias. Por un lado, y confirmado a nivel gen¨¦tico, comprobaron que la ratio de autofecundaci¨®n de las plantas del presente es un 27% mayor que en las del pasado. Desde el origen de las plantas vasculares, muchas de las especies desarrollaron la capacidad de fecundizarse a s¨ª mismas. Es una estrategia en principio imbatible, no necesitan a nadie para reproducirse. Pero tiene un problema, la reducci¨®n de diversidad gen¨¦tica por endogamia hace que el organismo sea m¨¢s vulnerable y menos el¨¢stico para afrontar los cambios ambientales y, por supuesto, multiplica el riesgo de heredar una mutaci¨®n da?ina. En las flores actuales, los bot¨¢nicos detectaron una menor hercogamia, la distancia entre estambres y pistilos, entre los ¨®rganos sexuales masculinos y femeninos, para facilitar la autofecundaci¨®n.

¡°La autofecundaci¨®n es la forma extrema de endogamia y en las plantas (y todos los organismos) afecta a su tama?o, su supervivencia¡±

Pierre-Olivier Cheptou, investigador del Centro Nacional de Investigaciones Cient¨ªficas de Francia

¡°La autofecundaci¨®n es la forma extrema de endogamia y en las plantas (y todos los organismos) afecta a su tama?o, su supervivencia...¡± dice Pierre-Olivier Cheptou, investigador del Centro Nacional de Investigaciones Cient¨ªficas (CNRS, por sus siglas en franc¨¦s) y supervisor del trabajo de Acoca-Pidolle. De hecho, vieron que el n¨²mero de semillas que daban las plantas actuales frente a las del pasado era algo menor, pero habr¨ªa que ver c¨®mo evoluciona este menor rendimiento en el futuro.

El enorme cambio se deber¨ªa a la dificultad creciente que tiene el pensamiento silvestre en reclutar polinizadores. El declive de estos insectos mutualistas estar¨ªa haciendo innecesarias las flores y el n¨¦ctar que los atra¨ªan, elementos en los que las plantas invierten buena parte de sus recursos. De hecho, en los experimentos, confirmaron que los abejorros acud¨ªan en menor n¨²mero y frecuencia a los ejemplares del presente. ¡°Nos sorprendi¨® descubrir que estas plantas evolucionan tan r¨¢pidamente. Nuestros resultados muestran que las antiguas interacciones que vinculan a los pensamientos con sus polinizadores est¨¢n desapareciendo r¨¢pidamente¡±, se?al¨® Acoca-Pidolle. La misma idea destaca su tutor, la rapidez en el cambio. ¡°Lo que nuestro estudio muestra es que est¨¢n evolucionando para prescindir de sus polinizadores¡±, destaca Cheptou. ¡°Est¨¢n evolucionando hacia la autopolinizaci¨®n, lo que funciona a corto plazo, pero puede limitar su capacidad de adaptarse a futuros cambios ambientales¡±.

El profesor Michael Lenhard dirige un laboratorio de gen¨¦tica de los ¨®rganos de las plantas en la Universidad de Potsdam (Alemania). No relacionado con los experimentos con el pensamiento silvestre, ha investigado el s¨ªndrome de autopolinizaci¨®n. Las caracter¨ªsticas b¨¢sicas del s¨ªndrome son los cambios en la ubicaci¨®n de los ¨®rganos sexuales (acortando la hercogamia) y en la morfolog¨ªa de las flores. Lenhard coincide en que uno de los resultados es la p¨¦rdida de atractivo de estos ornamentos: ¡°Sobre todo cuando el s¨ªndrome de autofecundaci¨®n con sus diferentes componentes, como el menor tama?o y la menor producci¨®n de olores, ya est¨¢ fuertemente establecido. En este caso, se reducen dos se?ales importantes para la atracci¨®n de los polinizadores (la visual, tama?o de la flor, y la olfativa, aroma), lo que hace que las flores sean menos llamativas y menos atractivas para los polinizadores¡±.

El cient¨ªfico alem¨¢n tambi¨¦n coincide con los franceses: ¡°En el futuro cercano, creo que es posible que veamos m¨¢s poblaciones de plantas evolucionando con una mayor tasa de autopolinizaci¨®n y autofertilizaci¨®n, si el n¨²mero de polinizadores contin¨²a disminuyendo¡±. A largo plazo, tambi¨¦n cree que no es buena estrategia: ¡°Si este efecto se volviera realmente fuerte, probablemente sea perjudicial para las poblaciones en cuesti¨®n, ya que las poblaciones/especies autofecundadas tienden a tener una menor capacidad de adaptaci¨®n evolutiva y una mayor tasa de extinci¨®n¡±.

¡°Esta transici¨®n ha existido de forma natural, es com¨²n entre las plantas, pero el cambio global la est¨¢ acelerando. La velocidad es lo dram¨¢tico¡±

Sergio Ramos, investigador en bot¨¢nica de la Universidad de Z¨²rich, Suiza

Desde la Universidad de Z¨²rich (Suiza), el investigador Sergio Ramos recuerda que la autofecundaci¨®n vegetal siempre ha estado ah¨ª. ¡°No es un fen¨®meno aislado, todas las plantas, todos los grupos de plantas lo han experimentado, y de hecho es una de las transiciones evolutivas m¨¢s importantes, m¨¢s frecuentes y m¨¢s consistentes¡±, dice. Ramos realiz¨® hace unos a?os una serie de experimentos con coles, que presumen de flores de un intenso amarillo. Como el resto de plantas tienen que atraer a los insectos polinizadores, pero no pueden pasarse de atractivas o tambi¨¦n reclamar¨¢n a los insectos herb¨ªvoros. En sus ensayos, usaron plantas con el mismo origen que repartieron en cuatro grupos y jugaron con la presencia/ausencia de abejorros y/o orugas de la mariposa de la col, un voraz herb¨ªvoro. A la octava generaci¨®n, las flores de unas y otras eran muy diferentes. Las expuestas a los polinizadores, ten¨ªan flores m¨¢s grandes y liberaban mayor fragancia. Mientras, las que sufrieron el azote de las orugas, hab¨ªan reducido su atractivo floral, pero aumentado la cantidad de metabolitos t¨®xicos, para ahuyentar a los herb¨ªvoros.

¡°Fue uno de los primeros ejemplos experimentales de que esta transici¨®n ocurre de manera muy r¨¢pida¡±, comenta Ramos. Pero hay otros trabajos que tambi¨¦n han manipulado la presencia o la ausencia de insectos y ¡°lo que se ha visto es que cuando las plantas no tienen movimiento de polen, no hay entrecruzamiento, mediado por los insectos, justo despu¨¦s de unas generaciones, empieza a verse que evolucionan a la auto reproducci¨®n, a?ade. Para Ramos, lo diferente ahora es, de nuevo, la velocidad del cambio: ¡°Esta transici¨®n ha existido de forma natural, es com¨²n entre las plantas, pero el cambio global la est¨¢ acelerando. La velocidad es lo dram¨¢tico. Los biol¨®gicos evolutivos no se imaginaban poder ver estos cambios en tiempo real. A m¨ª es lo que me parece bonito y a la vez alarmante¡±

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