Arxiu d'etiquetes: coevolució

¿Per a què serveix un ratpenat?

Els ratpenats són els únics mamífers capaços de volar activament. Representen el 22% de totes les espècies de mamífers i estan distribuïts per tots els continents, exceptuant l’Antàrtida. Tot i això, són uns grans desconeguts i existeixen grans prejudicis sobre ells. Coneix més sobre aquests fascinants animals, descobreix la seva importància ecològica i per què és vital la seva conservació.

QUÈ NO SÓN ELS RATPENATS?

NO SÓN RATES VOLADORES

Malgrat el seu aspecte, els ratpenats o ratapinyades no són rosegadors com les rates, sinó que pertanyen a l’ordre dels quiròpters, amb dos subordres i unes 1.240 espècies:

  • Megaquiròpters (guineus voladores): tenen una cara semblant a les guineus i només una espècie (Rousettus aegyptiacus) té la capacitat d’ecolocalització (detecció de l’entorn per ultrasons). El més gran és la guineu voladora filipina (Acerodon jubatus), amb una envergadura d’1,5 m.
  • Microquiròpters: de grandària menor, tots utilitzen l’ecolocalització. El més petit, el ratpenat borinot (Craseonycteris thonglongyai) mesura fins a 3,3 cm, ostentant el rècord de mamífer més petit del món.
Megachiroptera, macrochiroptera, comparison
Megaquiròpter (esquerra) i microquiròpter (dreta). Observa la diferència de desenvolupament de les orelles i ulls. Font

NO SÓN CECS

Encara que de vegades són petits, els ulls dels ratpenats són plenament funcionals. Tot i això, l’audició i l’olfacte són més importants que la vista, sobretot en els microquiròpters.

Artibeus gnomus, Dermanura gnoma, murciélago frutero enano
Ratpenat fruiter nan (Dermanura gnoma). S’observa la làmina nasal i el tragus, que ajuden a l’ecolocalització. Foto: Carlos Boada

L’ecolocalització és la capacitat de conèixer l’entorn (i sobretot, localitzar preses) que tenen alguns animals, com alguns ratpenats i alguns cetacis, mitjançant l’emissió d’ultrasons i recepció de l’eco. El sonar de vaixells i submarins està basat en l’ecolocalització.

Els ratpenats produeixen ultrasons (“clicks“) d’entre 14.000 i 100.000 Hz a la laringe, emesos a través del nas o boca i dirigits mitjançant la làmina nasal (si existeix). Quan el so reflecteix en un objecte, l’eco que retorna és capturat per les orelles del ratpenat, i el temps que triga a rebre l’eco li dóna informació sobre la mida i la ubicació del que hi ha al seu camí. A mesura que s’acosta a la presa, la freqüència dels clicks augmenta, per obtenir més precisió.

Algunes espècies de ratpenats utilitzen rangs de freqüències molt concrets, el que es pot utilitzar en investigació per a la identificació d’aquestes espècies. Desafortunadament, moltes espècies solapen mateixos rangs de freqüències, de manera que la identificació no sempre és possible. Cal tenir en compte que investigar ratpenats no és tan fàcil com l’observació visual d’altres animals. S’utilitzen gravadors ultrasònics (detectors de ratpenat) i després es tradueixen els senyals en freqüències audibles per als humans. A Wildlife Sound pots escoltar alguns d’aquests senyals.

ecolocalització, ecolocalització, dofí, ratpenat, cetaci
Comparativa entre l’ecolocalització d’un ratpenat i un dofí. Infografia d’Antonio Lara. Font

NO SÓN VAMPIRS

De les més de mil especies existents, només 3 s’alimenten de sang ( hematòfagues) i viuen al centre i Sud-amèrica: el vampir comú (Desmodus rotundus), el vampir de potes peludes (Diphylla ecaudata) i el vampir d’ales blanques (Diaemus youngi).

Vampir comú alimentant-se d’una vaca. Els vampirs no xuclen la sang, sinó que la llepen. Font

La resta d’espècies són frugívores (fruita), insectívores (insectes), carnívores (peixos, granotes, sargantanes, aus) i pol·linívores (pol·len/nèctar). Tot i això, els ratpenats segueixen inspirant por a causa dels hàbits nocturns d’alguns d’ells i mites i llegendes populars, però no són animals agressius. Per això, la probabilitat de transmissió de malalties com la ràbia a través de ratpenats és baixíssima, a més que dins de les seves poblacions, té una incidència de només el 0,5-1%.

Ratpenat pescant. Foto: Christian Ziegler

PER QUÈ SÓN IMPORTANTS ELS RATPENATS?

SÓN GRANS CONSUMIDORS D’INSECTES

Un ratpenat de ciutat pot devorar en una nit el 60% del seu pes corporal en preses. A Nou Mèxic hi ha una colònia que menja en una nit el pes equivalent a 25 elefants en mosquits. Això els converteix en grans reguladors de possibles plagues, ajudant a disminuir l’ús de pesticides en els conreus.

Ratapinyada orellana menjant un insecte. Foto: desconegut
Ratapinyada orelluda menjant un insecte. Foto: desconegut

També juguen un paper en el control de malalties, ja que moltes es transmeten a través dels mosquits que ells mengen. Un cas conegut últimament és el del virus de la Zika, transmès pel mosquit Aedes aegypti. Per aquestes raons moltes comunitats espanyoles, com Madrid, Catalunya o Navarra estan instal·lant caixes refugi per afavorir les poblacions de ratpenats i la seva reproducció.

Caixa refugi en un hort urbà de Barcelona. Font
Caixa refugi en un hort urbà de Barcelona. Font

SÓN GRANS POL·LINITZADORS I DISPERSORS DE LLAVORS

Alguns ratpenats juguen un paper crucial en la pol·linització de més de 500 espècies de plantes i de dispersió de llavors (quiropterocòria). Moltes espècies depenen exclusivament d’aquests animals per reproduir-se i sense ells, s’extingirien. El cas més conegut és el de la flor de l’atzavara, planta de la qual s’obté el tequila. Només és pol·linitzada pel ratpenat Leptonycteris curasoae i els patrons de floració de l’atzavara estan relacionats amb els patrons de migració d’aquesta espècie a Mèxic.

Ratapinyada megueyero menor (Leptonycteris yerbabuenae) alimentant-se del connector de la flor del Agave.Foto: Barry Mansell
Ratpenat nassut petit (Leptonycteris yerbabuenae) alimentant-se del connector de la flor del Agave.Foto: Barry Mansell

Alguns casos de coevolució són sorprenents, com el del ratpenat amb la llengua més llarga (el 150% de la longitud del seu cos). També és el mamífer amb la llengua més llarga del món. Es tracta d’Anoura fistulata i és l’únic que pol·linitza una planta anomenada Centropogon nigricans, tot i l’existència d’altres espècies de ratpenats en el mateix hàbitat de la planta.

 Anoura fistulata, murcielago, bat
El ratpenat Anoura fistulata i la seva llarga llengua. Foto de Nathan Muchhala

Les espècies dispersores de llavors juguen un paper fonamental en la regeneració de les selves, ajudant a les plantes a colonitzar nous territoris en hàbitats fragmentats o després de catàstrofes naturals. S’estima que dispersen d’una a vuit vegades més llavors que les aus en les regions tropicals.

EL SEU SISTEMA IMMUNOLÒGIC ÉS ÚNIC

Els ratpenats són l’hoste natural de moltes espècies de virus. Poden ser portadors de fins a 100 malalties alhora, però no solen emmalaltir. Com ho fan?

A diferència de nosaltres, que només activem el sistema immunològic en resposta a una infecció, el dels ratpenats està sempre activat. Això els permet ser immunes a malalties greus com l’Ebola, la ràbia, el virus de Hendra, la SARS (síndrome respiratòria aguda greu) i MERS (síndrome respiratòria de l’Orient Mitjà). Investigant el funcionament del seu sistema immunològic, es podria trobar la clau per controlar o eradicar aquestes malalties en persones.

Espècies portadores del virus de l’ebola. Font

Hi ha altres investigacions en medicina basades en els ratpenats, com l’estudi d’un enzim de la saliva del vampir comú. S’estudia com una alternativa segura i eficaç en el tractament dels accidents vasculars cerebrals.

Desmodus rotundus. Foto:Michael & Patricia Fogden

SÓN BONS INDICADORS BIOLÒGICS

Moltes espècies són sensibles a la degradació del seu hàbitat. Per tant, estudiant les variacions en les poblacions de ratpenats, es pot tenir un coneixement sobre l’estat de l’ecosistema. Si vols saber més sobre què és un bioindicador la Irene t’ho explica en seu article sobre bioindicadors fluvials.

SÓN REGULADORS DE L’ECOSISTEMA

A causa de la seva gran mobilitat i activitat, els ratpenats en les regions tropicals participen en el repartiment heterogeni d’energia i nutrients i en la distribució de les plantes. També són presa de nombrosos animals com rèptils, aus i altres mamífers.

Els ratpenats també creen nínxols on altres animals poden viure. Per exemple, el guano (excrements) de les espècies que viuen a les coves proporcionen matèria orgànica per al desenvolupament de comunitats d’invertebrats.

SÓN BENEFICIOSOS ECONÒMICAMENT

Com hem vist, els ratpenats dispersen llavors o pol·linitzen moltes plantes. Almenys 163 d’elles tenen un interès econòmic. A més, el guano pot ser usat com a fertilitzant.

El seu efecte controlador de plagues d’insectes i malalties també reporta beneficis econòmics en el sector agrari, mèdic, turístic …

CONSERVACIÓ

Per acabar, ja hem vist que els ratpenats són clau per als ecosistemes i la seva desaparició comporta greus conseqüències en la resta d’espècies. No obstant això, s’enfronten a les següents amenaces:

  • Fragmentació del seu hàbitat
  • Pertorbació dels seus refugis
  • Caça directa per part dels humans
  • Malalties com la síndrome del nas blanc, causada per un fong que ha matat més d’un milió de ratpenats a 4 anys.
  • Contaminació, per exemple causa de l’ús de pesticides que disminueix el nombre d’insectes o s’acumulen en el seu cos al menjar-los.
Ratpenats amb síndorme del nas blanc. Foto: Nancy Heaslip
Ratpenats amb síndorme del nas blanc. Foto: Nancy Heaslip

Un 21% dels microquiròpters estan amenaçats i un 23% en risc. A les teves mans està difondre la importància d’aquests animals, que sovint estan ben a prop nostre, perquè siguin considerats com el que són: uns éssers fascinants.

REFERÈNCIES

Plantes i animals també poden viure en matrimoni

Quan pensem en la vida de les plantes es fa difícil imaginar-la sense la interacció amb els animals, ja que aquests dia rere dia estableixen diferents relacions simbiòtiques amb elles. Entre aquestes relacions simbiòtiques trobem la herbívora, o el cas contrari, el de les plantes carnívores. Però, hi ha moltes altres interaccions súper importants entre plantes i animals, com la que porta a aquests organismes a ajudar-se els uns als altres i a conviure junts. Per això, aquesta vegada us vull presentar el mutualisme entre plantes i animals. 

I, què és el mutualisme? Doncs és la relació que s’estableix entre dos organismes en la qual ambdós obtenen un benefici de la convivència en conjunt, és a dir, els dos aconsegueixen una recompensa quan viuen en companyia. Aquesta relació aconsegueix augmentar la seva eficàcia biològica (fitness) i per tant existeix una tendència dels dos organismes a conviure sempre junts.

Segons aquesta definició tant la pol·linització com la dispersió de llavors a través d’animals són casos de mutualisme.

POL·LINITZACIÓ PER ANIMALS

Moltes plantes reben visites a les seves flores per part d’animals que pretenen alimentar-se del nèctar, del pol·len o d’altres sucres que aquestes produeixen  i a canvi transporten pol·len cap a altres flors, permeten que aquest arribi al estigma d’una manera molt eficaç. Així la planta obté el benefici de la fecundació amb un cost de producció menor de pol·len que el que suposaria dispersar-lo per l’aire (el qual arribaria amb menor probabilitat al estigma d’altres flors). I els animals a canvi obtenen com a recompensa l’aliment. S’estableix així una veritable relació de mutualisme entre els dos organismes.

 “Video:The Beauty of Pollination” – Super Soul Sunday – Oprah Winfrey Network (www.youtube.com)

El cas més extrem de mutualisme es dona quan aquestes especies evolucionen unes depenent de les altres, és a dir, quan es dona coevolució. Entenem per coevolució aquelles adaptacions evolutives que permeten als dos o més organismes establir una relació de simbiosis estreta, ja que les adaptacions evolutives d’un influeixen en les adaptacions evolutives de l’altre organisme. Per exemple, això es dona entre varies orquídies i els seus pol·linitzadors, com és el conegut cas de l’Orquídea de Darwin. Però, hi ha moltes altres plantes que també han coevolucionat amb els seus polinitzadors, com la figuera o la mandioca o iuca.

De cap manera això s’ha de confondre amb l’engany que algunes plantes preparen per al seus pol·linitzadors, els quals no obtenen cap benefici directe. Per exemple, algunes orquídies també atrauen als seus pol·linitzadors amb olors (feromones) i les seves formes curioses que s’assemblen a les femelles dels pol·linitzadors, fent que aquests s’acostin a elles per copular-les i quedin impregnats de pol·len que serà transportant a altres flors gracies al mateix parany.

14374841786_121feb4632_o.jpg
Orquidea abellera (Ophrys apifera) (Autor: Bernard DUPONT, flickr).

DISPERSIÓ DE LLAVORS PER ANIMALS

La dispersió de llavors per animals es considera que ha tingut lloc gracies a un procés coevolutiu entre animals i els mecanismes de dispersió de les llavors en el qual tant plantes com animals obtenen un benefici. El més probable és que aquest procés s’iniciés en el Carbonífer (~300 Ma), on ja es creu que algunes plantes com les cícades desenvolupaven uns falsos fruits carnosos que podrien ser consumits per rèptils primitius que actuarien d’agents dispersadors de llavors. Aquest procés s’hauria intensificat amb la diversificació de plantes amb flors (Angiospermes) i de petits mamífers i aus durant el Cretaci (65-12 Ma), fet que va permetre la diversificació dels mecanismes de dispersió i de les estructures del fruit.

El mutualisme es pot donar de dues maneres dins de la dispersió de llavors per animals.

El primer cas el duen a terme els dispersadors que ingereixen llavors o fruits que expulsaran posteriorment, sense ser digerits, per defecacions o regurgitats. Els fruits i llavors preparats per aquest cas són portadors de recompenses o reclams, amb els quals atrauen als seus agents dispersadors, ja que els fruits acostumen a ser carnosos, dolços i normalment tenen colors vistosos o emeten olors per atraure als animals.

Per exemple, Acacia cyclops forma unes beines que contenen llavors rodejades per un eleosoma (substancia molt nutritiva formada normalment per lípids) que són molt més grans que la pròpia llavor. Això suposa un cost elevat d’energia per part de la planta, ja que no tan sols ha de produir la llavor sinó que també té que formar aquesta recompensa. Però a canvi, la cacatua Galah o de cap rosat (Eolophus roseicapillus) transporta a llarga distancia les seves llavors, ja que al alimentar-se d’aquest eleosoma ingereix les llavors que seran transportades pel seu vol a llarga distancia fins que siguin expulsades per defecació en altres llocs.

Cacatua_Acacia.jpg
Esquerra, Cacatua Galah (Eolophus roseicapillus) (Autor: Richard Fisher, flickr) ; Dreta, beines d’Acacia cyclops (llavors negres, eleosoma rosa) (Autor: Sydney Oats, flickr).

I l’altre tipus de dispersió de llavors per animals que estableix una relació de mutualisme és aquella on les diàspores són recollides per animals en èpoques d’abundància i les enterren per a disposar d’elles com aliment quan tinguin necessitat. Però no totes són menjades i algunes germinen.

3748563123_eeb32302cf_o.jpg
Esquirol recollint fruits (Autor: William Murphy, flickr)

Però no tot acaba aquí, ja que hi ha altres exemples ben curiosos i menys coneguts que d’alguna manera han fet que tant animals com plantes visquin junts en un perfecte “matrimoni”. Mirem ara un parell d’exemples:

Azteca i Cecropia

Les plantes del gènere Cecropia viuen en els boscos tropicals humits de Centre-Amèrica i Sud-Amèrica essent unes grans lluitadores. La seva estratègia per aconseguir alçar-se i captar llum evitant la competència amb d’altres plantes ha sigut la estreta relació que mantenen amb les formigues del gènere Azteca. Les plantes proporcionen a les formigues refugi, ja que les seves tiges terminals són normalment foradades i septades (amb separacions), el que permet a les formigues habitar-les per dins, i a més les plantes també produeixen cossos de Müller, que són petits cossos nutritius rics en glicogen dels quals les formigues s’alimenten. A canvi, les formigues protegeixen a Cecropia de lianes o plantes trepadores, permetent-li un gran èxit com a planta  pionera.

Ant Plants: CecropiaAzteca Symbiosis (www.youtube.com)

Marcgravia i Ratpenats

Fa pocs anys s’ha descobert que una planta de Cuba que és pol·linitzada per ratpenats ha evolucionat donant peu a fulles modificades que actuen com antenes parabòliques per a l’ecolocalització (radar) dels ratpenats. És a dir, la seva forma facilita que els ratpenats la localitzin ràpidament el que els permet recol·lectar nèctar de manera més eficient i a les plantes ser pol·linitzades amb major èxit, ja que els ratpenats es desplacen ràpidament visitant centenars de flors cada nit per alimentar-se.

6762814709_6dfaf49fff_o.jpg
Marcgravia (Autor: Alex Popovkin, Bahia, Brazil, Flickr)

En general, veiem que la vida de les plantes depèn molt de la vida dels animals, ja que aquests estan connectats d’una manera o altre. Totes aquestes interaccions que hem presentat formem part d’un conjunt encara més gran que fa de la vida una més complexa i singular, en la que la vida d’uns no s’explica sense la vida dels altres. Per aquest motiu podem dir que la vida d’alguns animals i algunes plantes s’assembla a un matrimoni.

Difusió-català

REFERÈNCIES

  • Apunts obtinguts en diferents assignatures durant la realització del Grau de Biologia Ambiental (Universitat autònoma de Barcelona) i el Màster de Biodiversitat (Universitat de Barcelona).
  • Bascompte, J. & Jordano, P. (2013) Mutualistic Networks (Chapter 1. Biodiversity and Plant-Animal Coevolution). Princeton University Press, pp 224.
  • Dansereau, P. (1957): Biogeography: an Ecological Perspective. The Ronald Press, New York., pp. 394.
  • Fenner M. & Thompson K. (2005). The Ecology of seeds. Cambridge: Cambridge University Press, 2005. pp. 250.
  • Font Quer, P. (1953): Diccionario de Botánica. Editorial Labor, Barcelona.
  • Izco, J., Barreno, E., Brugués, M., Costa, M., Devesa, J. A., Fernández, F., Gallardo, T., Llimona, X., Parada, C., Talavera, S. & Valdés, B. (2004) Botánica ªEdición. McGraw-Hill, pp. 906.
  • Murray D. R. (2012). Seed dispersal. Academy Press. 322 pp.
  • Tiffney B. (2004). Vertebrate dispersal of seed plants through time. Annual Review of Ecology, Evolution and Systematics. 35:1-29.
  • Willis, K.J. & McElwain, J.C. (2014) The Evolution of Plants (second edition). Oxford University Press, pp. 424.
  • National Geographic (2011). Bats Drawn to Plant via “Echo Beacon”. http://news.nationalgeographic.com/news/2011/07/110728-plants-bats-sonar-pollination-animals-environment/

Evolució per a principiants 2: la coevolució

Després de l’èxit d’Evolució per a principiants, seguim amb un article per seguir coneixent aspectes bàsics de l’evolució biològica. Per què hi ha insectes que semblen orquídies i viceversa? Per què gaseles i guepards són gairebé igual de ràpids? Per què el teu gos t’entén? En altres paraules, què és la coevolució?

QUÈ ÉS LA COEVOLUCIÓ?

Ja sabem que és inevitable que els éssers vius estableixen relacions de simbiosi entre ells. Uns depenen d’altres per sobreviure, i alhora, de l’accés a elements del seu entorn com aigua, llum o aire. Aquestes pressions mútues entre espècies fan que evolucionin conjuntament i segons evolucioni una espècie, obligarà al seu torn a l’altra a evolucionar. Vegem alguns exemples:

POL·LINITZACIÓ

El procés més conegut de coevolució el trobem en la pol·linització. Va ser de fet el primer estudi coevolutiu (1859), a càrrec de Darwin, encara que ell no utilitzés aquest terme. Els primers en utilitar-lo van ser Ehrlich i Raven (1964).

Els insectes ja existien molt abans de l’aparició de plantes amb flor, però el seu èxit es va deure al descobriment que el pol·len és una bona reserva d’energia. Al seu torn, les plantes troben en els insectes una manera més eficaç de transportar el pol·len cap a una altra flor. La pol·linització gràcies al vent (anemofilia) requereix més producció de pol·len i una bona dosi d’atzar perquè almenys algunes flors de la mateixa espècie siguin fecundades. Moltes plantes han desenvolupat flors que atrapen als insectes fins que estan coberts de pol·len i els deixen escapar. Aquests insectes presenten pèls en el seu cos per permetre aquest procés. Al seu torn alguns animals han desenvolupat llargs apèndixs (becs dels colibrís, espiritrompes de certes papallones…) per accedir al nèctar.

Polilla de Darwin (Xantophan morganii praedicta). Foto de Minden Pictures/Superstock
Arna de Darwin (Xantophan morganii praedicta). Foto de Minden Pictures/Superstock

És famós el cas de l’arna de Darwin (Xanthopan morganii praedicta) de la qual ja hem parlat en una ocasió. Charles Darwin, estudiant l’orquídia de Nadal (Angraecum sesquipedale), va observar que el nèctar de la flor es trobava a 29 cm de l’exterior. Va intuir que hauria d’existir un animal amb una espiritrompa d’aquesta mida. Onze anys després, el mateix Alfred Russell Wallace el va informar que havia esfinxs de Morgan amb trompes de més de 20 cm i un temps més tard es van trobar a la mateixa zona on Darwin havia estudiat aquesta espècie d’orquídia (Madagascar). En honor de tots dos es va afegir el “praedicta” al nom científic.

També existeixen les anomenades orquídies abelleres, que imiten femelles d’insectes per assegurar la seva pol·linització. Si vols saber més sobre aquestes orquídies i la de Nadal, no et perdis aquest article de l’Adriel.

Anoura fistulata, murcielago, bat
El ratpenat Anoura fistulata i la seva llarga llengua. Foto de Nathan Muchhala

Però moltes plantes no només depenen dels insectes, també algunes aus (com els colibrís) i mamífers (com ratpenats) són imprescindibles per a la seva fecundació. El rècord de mamífer amb la llengua més llarga del món i segon vertebrat (per darrere del camaleó) se l’emporta un ratpenat de l’Equador (Anoura fistulata); seva llengua mesura 8 cm (el 150% de la longitud del seu cos). És l’únic que pol·linitza una planta anomenada Centropogon nigricans, malgrat l’existència d’altres espècies de ratpenats en el mateix hàbitat de la planta. Això planteja la pregunta sobre si l’evolució està ben definida i es dóna entre parells d’espècies o per contra és difusa i es deu a la interacció de múltiples espècies.

RELACIONS DEPREDADOR-PRESA

El guepard (Acinonyx jubatus) és el vertebrat més ràpid sobre la terra (fins a 115 km/h). La gasela de Thomson (Eudorcas thomsonii), el segon (fins a 80 km/h). Els guepards han de ser prou ràpids per capturar alguna gasela (però no totes, a risc de desaparèixer ells mateixos) i les gaseles prou ràpides per escapar alguna vegada i reproduir-se. Sobreviuen les més ràpides, així que al seu torn la naturalesa selecciona els guepards més ràpids, que són els que sobreviuen al poder menjar. La pressió dels depredadors és un factor important que determina la supervivència d’una població i quines estratègies ha de seguir la població per sobreviure. Així mateix, els depredadors hauran de trobar solucions a les possibles noves formes de vida de les seves preses per tenir èxit.

Guepardo persiguiendo una gacela. Foto de Federico Veronesi

Guepard perseguint una gasela de Thomson a Kenya. Foto de Federico Veronesi

El mateix succeeix amb altres relacions depredador-presa, paràsit-hoste o herbívors-plantes, ja sigui amb el desenvolupament de la velocitat o altres estratègies de supervivència com verins, punxes…

HUMANS I GOSSOS… I BACTERIS

La nostra relació amb els gossos, que data de temps prehistòrics, també és un cas de coevolució. Això ens permet, per exemple, crear llaços afectius amb només mirar-los. Si vols ampliar la informació, et convidem a llegir aquest article passat on vam tractar el tema de l’evolució de gossos i humans en profunditat.

Un altre exemple és la relació que hem establert amb els bacteris del nostre sistema digestiu, indispensables per a la nostra supervivència. O també amb els patògens: han coevolucionat amb els nostres antibiòtics, de manera que en usar-los indiscriminadament, s’ha afavorit la resistència d’aquestes espècies de bacteris als antibiòtics.

IMPORTÀNCIA DE LA COEVOLUCIÓ

La coevolució és un dels principals processos responsables de la gran biodiversitat de la Terra. Segons Thompson, és la responsable que hi hagi milions d’espècies en lloc de milers.

Les interaccions que s’han desenvolupat amb la coevolució són importants per a la conservació de les espècies. En els casos on l’evolució ha estat molt estreta entre dues espècies, l’extinció d’una portarà a l’altra gairebé amb seguretat també a l’extinció. Els humans alterem constantment els ecosistemes i per tant, la biodiversitat i evolució de les espècies. Amb només la disminució d’una espècie, afectem moltes més. És el cas de la llúdriga marina (Enhydra lutris), que s’alimenta d’eriçons.

Nutria marina (Enhydra lutris) comiendo erizos. Foto de Vancouver Aquarium
Llúdriga marina (Enhydra lutris) menjant eriçons. Foto de Vancouver Aquarium

En ser caçada per la seva pell, el segle passat els eriçons van augmentar de nombre, van arrasar poblacions senceres d’algues (consumidores de CO2, un dels responsables de l’escalfament global), les foques que trobaven refugi en les algues ara inexistents, eren més caçades per les orques… la llúdriga és doncs una espècie clau per a l’equilibri d’aquest ecosistema i del planeta, ja que ha evolucionat conjuntament amb els eriçons i algues.

De les relacions coevolutives entre flors i animals depèn la pol·linització de milers d’espècies, entre elles moltes d’interès agrícola, de manera que no cal perdre de vista la gravetat de l’assumpte de la desaparició d’un gran nombre d’abelles i altres insectes en els últims anys. Un complex cas de coevolució que ens afectaria directament és la reproducció de la figuera.

EN RESUM

Com hem vist, la coevolució és el canvi evolutiu entre dues o més espècies que interactuen, de manera recíproca i gràcies a la selecció natural.

Perquè hi hagi coevolució s’ha de complir:

  • Especificitat: l’evolució de cada caràcter d’una espècie es deu a pressions selectives del caràcter de l’altra espècie.
  • Reciprocitat: els caràcters evolucionen de manera conjunta.
  • Simultaneïtat: els caràcters evolucionen al mateix temps.

REFERENCIAS

mireia querol rovira

Els gossos ens van fer més sapiens

Fixa’t en el gos que descansa al teu costat mentre llegeixes aquest article o en el Yorkshire Terrier que t’has creuat pel carrer. Bulldog Francès, Carlí, Chihuahua, West Highland, Golden Retriever, Pinscher de vegades costa pensar que l’ancestre de totes aquestes races és el llop. És sabut que la gran varietat de races de gossos actuals és deguda a la selecció artificial per part dels humans, però el debat segueix viu quan s’intenten respondre preguntes sobre el lloc, el moment, el com i el perquè es va produir la domesticació del llop fins a evolucionar en gos. És més, han influït els gossos en la nostra evolució com a espècie? Per què tenim una relació tan estreta amb ells?

HIPÒTESIS SOBRE L’ORIGEN DEL GOS

Actualment és sabut que l’ancestre del gos és el llop (Canis lupus), probablement d’alguna espècie ja extingida. El gos (Canis lupus familiaris) és de fet, una de les dues subespècies domèstiques del llop; l’altra és el dingo australià (Canis lupus dingo) encara que actualment es consideri salvatge/silvestre.

canis lupus lupus, lobo europeo, eurasian wolf
Llop europeu (Canis lupus lupus). Foto de Bernard Landgraf.

Les primeres hipòtesis que van intentar explicar l’origen del gos es basaven en la idea que els nostres avantpassats atrapaven cadells de llops i els criaven com a mascotes. Però atès que la domesticació és un procés lent i llarg, aquesta creença actualment està pràcticament descartada. Què ens diuen investigacions més recents?

  • Un estudi de 2002 apostava per un origen asiàtic (actual Xina) fa 15.000 anys, basat en l’anàlisi d’ADN mitocondrial de més de 600 gossos.
  • Un altre estudi  de 2010  situava l’origen del gos fa uns 12.000 anys a l’Orient Mitjà, basat en restes fòssils.
  • El 2013, l’anàlisi de ADN mitocondrial de cànids prehistòrics, gossos i llops moderns va concloure que la domesticació es va produir fa entre 18.800-32.100 anys i a Europa, molt abans del que s’havia pensat. El gos seria doncs el primer ésser viu domesticat per l’humà, ja que el seu origen és anterior a l’agricultura. Això posaria en dubte la investigació del mateix any que apuntava que alguns llops van ser capaços de metabolitzar el midó, i per tant els cereals dels primers agricultors, cosa que va afavorir (entre altres coses) l’acostament entre llops i humans.
Cánido de Razboinichya, fósil de 33.000 años de antigüedad que persenta rasgos de domesticación. Foto tomada de Plos One.
Cànid de Razboinichya, fòssil de 33.000 anys d’antiguitat que presenta característiques de domesticació. Foto presa de Plos One.

Segurament l’agricultura i ramaderia van influir en l’evolució del gos, però el contacte entre humans i llops va ser quan encara érem caçadors i recol·lectors, abans de la domesticació d’animals a priori més profitosos (vaques, ovelles ). Però, ¿com va succeir?

EL LLOP ES VA DOMESTICAR A SI MATEIX

La domesticació del llop és un cas únic, ja que es tracta de l’únic gran carnívor amb qui ho hem aconseguit. Segons publica Science l’abril de 2015, la majoria de científics creuen que van ser els llops els que es van acostar als assentaments humans per voluntat pròpia. Els que eren menys tímids, obtenien més fàcilment aliment de les restes de cadàvers d’animals deixats pels nostres avantpassats. Amb el pas del temps, aquests llops sobrevivien més i cada generació era lleugerament diferent a l’anterior, cada vegada menys temorosos dels humans, que escollirien els més dòcils fins a arribar a conviure amb ells. Les habilitats socials dels llops i la cooperació amb els de la seva espècie van ser segurament característiques que van ajudar a la cooperació amb l’ésser humà.

Entierro de una mujer y un perro del Neolítico, en Ripoli (Italia). Museo Nacional de Antigüedades de Chieti. (Créditos)
Enterrament d’una dona i un gos del Neolític, a Ripoli (Italia). Museu Nacional d’Antiguitats de Chieti. (Crèdits)

Amb el pas dels milers d’anys la relació entre humans i gossos ha estat de coevolució (un ha influït en l’evolució de l’altre i viceversa), fins al punt de crear llaços afectius només amb la mirada, característica que podríem pensar que és exclusiva dels homínids. Quan mires als ulls del teu gos s’allibera la mateixa hormona en ambdós (oxitocina) que quan una mare mira al seu fill. Si tu també tens la sensació que el teu gos t’entén quan el mires, li somrius, li parles pel que sembla no estàs del tot equivocat.

CONSEQÜÈNCIES DE LA CONVIVÈNCIA AMB GOSSOS EN HOMO SAPIENS

Encara que potser el teu gos només sigui un animal de companyia i/o part de la teva família, actualment són també utilitzats per gairebé les mateixes tasques que de les que ja treien profit els primers Homo sapiens moderns:

  • Ajuda per a la caça: els gossos podien rastrejar la presa en tenir un millor olfacte, perseguir-la i assetjar-per finalment matar-la nosaltres si era massa gran per a ells. A més, hi ha la possibilitat que es comuniquessin amb els humans amb la mirada, fent així una caça més silenciosa.
  • Recerca d’aliment enterrat o amagat.
  • Transport d’objectes: els fòssils indiquen que els primers gossos transportaven objectes a l’esquena i estiraven de carros.
  • Vigilància i protecció enfront d’altres depredadors, gràcies a una millor visió nocturna i sentit de l’oïda.
  • Ús com a aliment alternatiu si la caça escassejava.
  • Després de l’aparició de la ramaderia, per controlar el bestiar.

El gos per la seva banda, també obtenia beneficis de la seva unió amb H. sapiens, sobretot en forma d’aliment fàcil d’aconseguir.

Tassili dogs cave painting
Pintura rupestre a Tassili (Argelia) mostrant una escena de caça amb gossos.

Una conseqüència important de la domesticació del llop és que va ser el punt de partida de la domesticació d’altres animals: els nostres avantpassats van entendre els avantatges que suposava tenir a prop animals domesticats per al seu profit, iniciant-se així la revolució ramadera fa uns 10.000 anys.

A més Pat Shipman, antropòloga, ha publicat recentement un article i llibre on apunta l’avantatge que suposaria per H.sapiens tenir gossos en comparació amb H. neanderthalensis, contribuint fins i tot a l’extinció d’aquests últims. Pel que sembla, els avantatges exposats a dalt d’associar-se amb gossos, no només els donava als primers sapiens moderns avantatge per competir amb altres animals carnívors per un aliment cada vegada més escàs en plena glaciació. També tenia avantatge sobre l’home de Neandertal, que disposava únicament dels seus propis mitjans per alimentar-se. No només va desaparèixer la població neandertal amb la nostra arribada a Europa, també ho van fer els mamuts, lleons europeus i búfals.

Recreaciópn de un campamento neandertal. American Museum of Natural History. Foto de Mireia Querol
Recreació d’un campament neandertal. American Museum of Natural History. Foto de Mireia Querol

Les causes de l’extinció de l’espècie més semblant a la nostra, la Neandertal, segueixen sent una incògnita. Probablement les raons siguin múltiples, però gairebé mai ens plantegem que el millor amic de l’home” hi hagi contribuït. Que potser gràcies a ells estiguis llegint aquest article i jo escrivint-lo, que siguem aquí com a espècie.

REFERÈNCIES

mireia querol rovira

Orquídies: colors i formes diferents per a tots els gustos

La família de les orquídies consta d’un gran nombre d’espècies, aproximadament unes 20.000. Tot i estar distribuïdes per gairebé tot el món, la majoria d’espècies es troben en llocs tropicals i són epífites, és a dir, viuen sobre d’altres plantes. Actualment un dels factors que ha fet augmentar la seva diversitat ha sigut el seu interès comercial. Per tal de trobar noves característiques i colors diferents molts horticultors i aficionats han generat noves varietats creuant orquídies d’espècies diferents, és a dir, han fet híbrids artificials. Tot i que a la natura la hibridació també és procés habitual.

CARACTERÍSTIQUES MORFOLÒGIQUES

La flor de les orquídies té una estructura única. La part més representativa és la columna o ginostem, que és el resultat de la fusió de la part reproductora femenina i la masculina. El periant, conjunt del calze (és l’embolcall de la flor i està format pels sèpals) i corol·la (conjunt de pètals), consta de peces lliures entre elles i té una simetria zigomorfa (un sol pla de simetria). Trobem un pètal molt diferenciat al altres dos, el label, ja que adopta una forma diferent atraient i pot presentar màcules (taques que resulten atractives als pol·linitzadors). El label, a més, està adaptat a captar l’atenció dels pol·linitzadors i pot constar d’una prolongació anomenada esperó i contindria nèctar. Les fors, a més, poden estar acompanyades d’una bràctea, òrgan foliaci.

Parts flor orquidiaParts d’una flor d’orquídia (Foto de Gisela Acosta).

El creixement de la flor també és molt particular en algunes orquídies. Algunes flors comencen capgirades i quan van madurant l’ovari es torsiona 180⁰ per a que la flor quedi en la posició adequada, sent el propi ovari qui actua com a peduncle, unint la flor amb la tija. Aquest tipus de creixement florífer s’anomena resupinat. Les flors poden ser solitàries o agrupar-se en inflorescències.

orchis masculaCreixement resupinat de les flors(Orchis mascula) (Foto de Jonathan Billinger).

Les orquídies són entomòfiles, és a dir, són pol·linitzades per insectes. I depenent de l’espècie serà pol·linitzada per un tipus d’insecte o un altre. Tot i això, aquesta relació o la forma de pol·linització (la posició en que es posen les abelles, els borinots i altres himenòpters per copular) no es pot utilitzar per descriure com s’ha donat l’evolució en les orquídies; a vegades s’havia usat aquest mecanisme de pol·linització per classificar les espècies, però segons anàlisis moleculars s’ha vist que no és vàlid.

Una característica particular de les espècies tropicals és el velamen radicum: una capa pluriestratificada que cobreix les arrels i que funciona com una esponja. En moments de dessecació fa una coberta protectora i evita que es perdi aigua. I en el moment que plou s’infla i acumula aigua per a les arrels. A més, com que són espècies epífites, estan adaptades a ambients secs.

Pleione_limprichtii_Orquídia epífita damunt un arbre (Pleione limprichtii) (Foto de Adarsh Thakuri)

Les orquídies viuen en mutualisme amb fongs, és a dir, estableixen una relació en la qual tots dos organismes extreuen benefici quan conviuen junts. Les llavors de les orquídies requereixen de l’ajut de fongs per a la germinació. Hi ha diversos tipus de fongs que estimulen la seva germinació, però predomina sobretot Rhizoctonia (Basidiomycota). El fong degrada la testa de la llavor i la treu de la dormició. A continuació la llavor comença a germinar i emet uns filaments, els òrgans subterranis, i s’estableixen unes micorrizes orquidioides. La llavor en estat de latència pot estar 20-30 anys sense germinar, però sense el fong no pot germinar.

DIVERSITAT

Dins de la gran diversitat d’orquídies, algunes flors de diferents espècies donen lloc a formes tan originals que a vegades semblen animals, com és el cas de la flor del simi (Orchis simia), o insectes, com ara el gènere Phalaenopsis; les seves flors tenen una suposada semblança a una papallona i per això aquest gènere es coneix com a orquídies papallona.

Orchis simia & Phalaenopsis schillerianaA l'esquerra, flor del simi (Orchis simia) (Foto de Ian Capper); A la dreta, orquídia semblant a una papallona (Phalaenopsis schilleriana) (Foto de Amos Oliver Doyle).

Les orquídies abelleres (Ophrys), per exemple, consten d’un label modificat que resulta molt atractiu per als himenòpters mascles, ja que té forma i colors que recorden a les femelles. A més, desprenen olors semblants a les feromones que desprenen les femelles, fent així molt eficaç la seva pol·linització.

Ophrys apiferaOrquídia abella (Ophrys apifera) (Foto de Hans Hillewaert).

D’altra banda, també trobem casos molt curiosos com el de l’orquídia de Darwin (Anagraecum sesquipedale). Aquesta és característica pel seu llarg esperó d’entre 25 i 35 cm de llargada. Darwin va dir que era necessària l’existència d’un tipus de papallona que aprofites el nèctar situat al esperó i que alhora pogués pol·linitzar aquesta flor. La Xanthopan morgani és capaç de pol·linitzar-la i és l’única, donant peu a un cas de coevolució.

Angraecum_sesquipedale & XanthopaA l'esquerra, flor de Darwin (Anagraecum sesquipedale) (Foto de Michael Wolf); A la dreta, Xanthopan morgani. (Foto de Esculapio).

A més, trobem espècies amb un alt valor ornamental, essent la majoria d’origen asiàtic o americà. Per exemple, el gènere Cattleya té un alt valor florístic, ja que dona lloc al conjunt d’orquídies denominades “Cattleyas unifoliades” que és molt apreciat pels aficionats i cultivadors. Un bon representat n’és la flor nacional de Veneçuela (Cattleya mossiae).

Cattleya mossiaeFlor nacional de Veneçuela (Cattleya mossiae) (Foto de KENPEI).

Quan es parla de valor florístic no es pot passar per alt a l’orqudia Rothschild’s Slipper (Paphiopedilum rothschildianum). És l’orquídia més cara del món i està entre les primeres flors més cares. És una planta endèmica del Mt. Kinabalu, a l’illa de Borneo, i és considerada una de les orquídies més rares a la natura dins del grup de les orquídies “sabatilles de dama asiàtiques” (Asian Slipper orchids).

Paphiopedilum_rothschildianum_Orchi_108Rothschild's Slipper Orchid (Paphiopedilum rothschildianum) (Foto de Orchi).

D’altra banda, les orquídies també han tingut importància dins del món de l’alimentació, essent segurament Vanilla planifolia la més destacada. És una planta originària de Mèxic i dels seus fruits s’obté la vainilla.

Vanilla planifoliaVainilla (Vanilla planifolia) (Foto de Michael Doss).

REFERÈNCIES

Com s’ha vist, les orquídies tenen una importància a diferents nivells i és per això que cal seguir coneixent la seva diversitat i biologia. Si t’ha agradat aquest article no oblidis compartir-lo. Moltes gràcies pel teu interès.

Licencia Creative CommonsLicencia Creative Commons Atribución-NoComercial-CompartirIgual 4.0 Internacional.