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.

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.

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.

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: Cecropia – Azteca 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.

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.

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/

Flors amb turbant, la febre de les tulipes

Amb l’arribada de la primavera molts de vosaltres haureu gaudit dels colors tan macos que tenen les flors de les plantes que ja han florit. Aquesta vegada justament us vull parlar d’una de les flors més vistoses, senzilles, però meravelloses que segurament ja haureu tingut l’oportunitat d’observar en molts jardins o en la natura. Es tracta de la tulipa. A més d’introduir-vos aquesta planta, en aquest article també us faré una descripció més detallada de les seves parts. Crec que és un bon cas per començar a introduir vocabulari, degut a que la seva estructura és bastant clara i simple. Per tant, si esteu interessats en aprendre un vocabulari més tècnic, ara tindreu l’oportunitat. Però, no penseu que només parlaré dels aspectes tècnics, per que també podreu conèixer la història que les tulipes porten al darrera, i, com veureu, aquestes flors van causar una bona febre!

Imatge artística de diferents tulipes (Foto de Adriel Acosta).

 INTRODUCCIÓ

Les tulipes (Tulipa sp.), flors que quan són tancades tenen forma de turbant, són unes de les plantes més populars i conegudes des de fa segles degut al seu alt interès ornamental.

El seu gènere està distribuït per l’Àsia central i occidental, per la Mediterrània i per Europa. Se sap que el seu origen es troba al centre d’Àsia i des d’allà s’ha anat expandint tant de forma natural com per accions antròpiques. I, tot i que es coneixen aproximadament unes 150 espècies a la natura, la intervenció de l’home ha fet augmentar molt la llista d’espècies. Ocasionades tant per hibridacions (forçant la descendència de dues espècies d’interès) com per millora genètica (seleccionant els individus fills que més valor tenen).

Cultiu de tulipes a Amsterdam (Foto de Rob Young). 

 LA FEBRE DE LES TULIPES

Com ja s’ha esmentat anteriorment, les tulipes són de les plantes més utilitzades en ornamentació, tant en decoracions com en jardineria. I tot i que el cultiu d’aquestes flors és ben antic, el boom a Europa es va donar al segle XVII. Originant el que es conegué com a tulipomania o febre de les tulipes. En aquells moments, especialment als Països Baixos i a França, es despertà un alt interès pel cultiu d’aquestes plantes. La febre va ser tan gran que la gent va arribar a vendre possessions de tota mena per tal de comprar bulbs de tulipes, arribant fins i tot a vendre els bens més apreciats com la casa o animals de granja.

La causa d’això s’origina a Holanda, on en aquells moments ja es venien els bulbs de tulipes d’un únic color. Però, després van aparèixer els bulbs d’orient que originaven flors de diversos colors barrejats entre ells i que resultaren molt atractius. Tot i que es desconeixia la causa, es sabia que si es tocaven els bulbs de les flors d’un sòl color amb els bulbs de les flors amb varis colors, aquests primers es transformaven. Això va fer que el preu de les tulipes comences a augmentar i poc després es va provocar la primera bombolla especulativa de la història.

Ara se sap que la causa es deguda a un virus que es transmet d’uns bulbs a uns altres; aquest virus es coneix com Tulip breaking virus.

Aquarel•la anònima del segle XVII de “Semper Augustus”, una de les tulipes més famoses, venuda a preu rècord als Països Baixos (Imatge de domini públic).

CARACTERÍSTIQUES MORFÒLOGIQUES

 La planta

Les tulipes són geòfits, és a dir, consten d’òrgans de resistència sota terra per a sobreviure durant l’època desfavorable, l’hivern. Aquests òrgans són els bulbs, els quals s’han utilitzat per a fer cultius i per a conservar aquestes plantes.

 Les seves fulles són linears o linear-lanceolades, és a dir, són llargues i estretes i acaben en pic. Tenen nervació paral·lela, un nervi al costat del altre i amb el mateix sentit. La disposició de les fulles acostuma a ser en roseta basal: això vol dir que les fulles neixen aglomerades a la part baixa de la planta, per sobre del bulb, i en un mateix nivell. Tot i que a vegades també es poden observar algunes fulles al llarg de la tija, les caulinars. Aquestes són sèssils, sense pecíol, i envolten una mica la tija.

 Per a cultivar les tulipes, es poden utilitzar tant els bulbs com els fruits. En aquest cas parlem de càpsules, uns fruits secs, que s’obren gràcies a unes valves. Al principi les llavors estan enganxades al interior d’aquestes càpsules i després es van alliberant i repartint per l’entorn.

Tulipa (Foto de Adriel Acosta).

 Les flors

Les tulipes apareixen als primers mesos de la primavera, és a dir, fan floració primerenca. Això és degut a que són plantes adaptades a climes mediterranis secs o bé a zones molt fredes.

Com em vist, les flors són solitàries o bé apareixen fins a 3 reunides en una mateixa tija. A més, són generalment grans i vistoses, hermafrodites, per tant, tenen òrgans reproductors tan masculins com femenins, i són actinomorfes, és a dir, poden ser dividides simètricament per més de dos plans de simetria.

Aquestes flors consten de 3 tèpals interns i 3 externs lliures entre ells, sense estar units o soldats. Parlem de tèpals quan els sèpals (peces del calze) i els pètals (peces de la corol·la) són similar entre ells. En aquest cas són tèpals petaloides, ja que adopten colors i formes típics dels pètals.

A la part interna de la flor podem observar 6 estams repartits equitativament en 2 verticils, tot i que com aquests dos verticils estan molt junts entre ells, sembla que els estams neixin d’un mateix punt. I just al centre, envoltat per aquests estams, hi ha el gineceu, la part femenina de la flor. Aquest gineceu consta del seu ovari i de 3 estigmes units a aquest directament. Els estigmes són la part del òrgan reproductor femení on ha d’arribar el pol·len per tal de fecundar els ovaris.

Parts de la flor d’una tulipa: 1. Sèpal, 2. Pètal, 3. Estam, 4. Òrgan reproductor femení (ovari i 3 estigmes) (Foto de Adriel Acosta).

 Com heu vist en aquest article, moltes de les flors tenen històries ben curioses i han causat impacte en la nostre societat. A més, heu pogut observar amb detall les parts de la flor de la tulipa. Un cop més, espero que us hagi agradat.

REFERÈNCIES

• A. Aguilella & F. Puche. 2004. Diccionari de botànica. Col·leció Educació. Material. Universitat de València: pp. 500.
• Bolòs, J. Vigo, R. M. Masalles & J. M. Ninot. 2005. Flora manual dels Països catalans. 3ed. Pòrtic Natura, Barcelona: pp. 1310.
• Apunts de Fanerògames i de Fisiologia Vegetal Aplicada, Grau de Biologia Ambiental, UAB
• F. Schiappacasse. Cultivo del tulipan. http://www2.inia.cl/medios/biblioteca/seriesinia/NR21768.pdf
• Fundación para la Innovación Agraria; Ministerio de Agricultura. 2008. Resultados y Lecciones en Tulipán. Proyecto de Innovación en XII Región de Magallanes. Flores y FOllajes/ Flores de corte (11).