Arxiu d'etiquetes: orquídia de Darwin

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

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.