Arxiu d'etiquetes: Pol·linització

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/
Anuncis

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

La figa i la reproducció

Algú ha vist mai una flor de figuera? Segurament per molt que busqueu no la trobareu pas; de fet, ni el propi Linné, el gran botànic suec, va poder descobrir l’enigma de les flors de la figuera i quan va descriure l’espècie i li va posar nom (Ficus carica L.), va assenyalar que era una espècie sense flors! Però com es reprodueix doncs i com s’origina el seu deliciós fruit d’estiu; la figa?

UN CAS DE MUTUALISME OBLIGAT

Les flors de la figuera, de fet, no es poden veure ja que creixen amagades dins el receptacle que les suporta, la figa. Han desenvolupat una relació de mutualisme tan estreta amb els seus pol·linitzadors que no els cal florir externament oferint recompenses ensucrades. De fet, cadascuna de les espècies del gènere Ficus (en conté unes 750, de la família Moraceae) és pol·linitzada per una espècie única de vespa (família Agaonidae; Blastophaga psenes per a la figuera mediterrània) que en depèn per a la seva reproducció. És un cas de coevolució ben complexe entre una planta i el seu insecte pol·linitzador en el qual cap de les dues espècies podria sobreviure sense l’altra.

El mecanisme de pol·linització funciona com un engranatge perfecte. Les vespes femenines són les primeres a visitar la figa, on hi arriben atretes per una olor que desprenen quan les flors femenines estan madures. Les vespes femenines posseeixen unes adaptacions especials per poder penetrar a la figa i aconseguir el seu objectiu final: posar els ous en el seu interior. Tenen unes dents invertides a les mandíbules i ganxos a les potes per poder avançar dins el fruit. Tot i així, només tenen una oportunitat per depositar els ous ja que la majoria de vespes perden les ales i antenes un cop entren a la figa i per tant ja no en poden buscar una altra. Un cop eclosionen els ous, les larves de vespa s’alimenten del contingut de la figa. Les larves de vespes masculines són les primeres a completar el seu desenvolupament, i un cop assolida la maduresa sexual busquen les vespes femenines, les fertilitzen i moren. Les vespes femenines no surten de la figa fins al cap d’uns dies, coincidint amb la maduració de les flors masculines i afavorint així que surtin de la figa carregades de pol·len. Aquestes vespes fecundades i plenes de pol·len són les que tornaran a buscar una figa on deixar el pol·len i posar els ous. Així el cicle torna a començar de nou.

Figa oberta amb la seva vespa pol·linitzadora (Foto: Royal Society Publishing).

LA FIGA ÉS REALMENT UNA FRUITA?

La figa de fet és una infructescència (conjunt de fruits que actuen com una sola estructura per afavorir la seva dispersió) amb una morfologia ben especial, anomenat siconi. El siconi és un tipus de receptacle en forma de pera, engruixit i carnós amb una petita obertura, l’ostíol, que permet l’entrada dels insectes pol·linitzadors. Tant les flors femenines com les flors masculines (la figuera és una espècie monoica) es troben juntes dins el siconi, embolcallades per hipsofil·les (els filaments blancs que trobem dins la figa) però cadascuna madura en un moment diferent per evitar l’autopol·linització. Un cop fecundades les flors, els fruits també s’originen dins la mateixa estructura, per això en aquest cas flor i fruit es confonen.

Figa amb el seu ostíol, forat per on entren les vespes (Foto: barresfotonatura)

D’ON SÓN LES FIGUERES?

Qui ho diria que un arbre tant comú a casa nostra pot arribar a tenir un mecanisme tant complex per fructificar? De fet la figuera és un arbre originari d’Àsia però ja és naturalitzat al Mediterrani des de la prehistòria ja que hi ha evidències del seu consum i cultiu des del Neolític. La figuera es considera com una de les primeres plantes que va ser cultivada per la humanitat. A la primavera produeixen figues no fecundades (figaflor), augmentant la seva producció amb dos collites per any.

Figuera eivissenca (Ficus carica; Foto: barresfotonatura)

De fet, la gran majoria d’espècies de Ficus són de clima tropical, aquí ens han arribat algunes espècies sobretot pel seu interès en jardineria. El port espectacular d’aquests arbres, que poden arribar a fer 30 metres d’alçada, junt amb la seva capacitat de desenvolupar arrels aèries que acaben arribant al terra i actuen com a contrafort per subjectar el pes de la capçada d’aquests gegants fan que s’hagin plantat a moltes ciutats i hagin esdevingut elements singulars del nostre paisatge urbà (com el del Parque Genovés a Cadis) o el magnífic exemplar de Ficus rubiginosa que es troba al Jardí Botànic de Barcelona.

Figuera ornamental al Parque Genovés de Cadis (Foto: barresfotonatura)
Ficus socotrana amb les seves arrels aèries a Etiòpia (Foto: barresfotonatura)

REFERÈNCIES

  • Byng W (2014). The Flowering Plants Handbook: A practical guide to families and genera of the world. Plant Gateway Ltd., Hertford, UK.
  • Cruaud A, Cook J, Da-Rong Y, Genson G, Jabbour-Zahab R, Kjellberg F et al. (2011). Fig-fig wasp mutualism, the fall of the strict cospeciation paradigm? In: Patiny, S., ed., Evolution of plant-pollinator relationships. Cambridge: Cambridge University Press, pp. 68–102.
  • Font Quer P (1953). Diccionario de Botánica. Ed. Labor
  • Machado CA, Robbins N, Gilbert MTP & Herre EA (2005). Critical review of host specificity and its coevolutionary implications in the fig/fig-wasp mutualism. Proceedings of the National Academy of Sciences of the USA 102: 6558–6565.
  • Ramirez WB (1970). Host specificity of fig wasps (Agaonidae). Evolution 24: 680–691.
  • Serrato A & Oyama K (2012). Ficus y las avispas Agaonidae. ContactoS 85: 5–10.

Laia-català

Migració en perill! La papallona monarca desapareix

Generalment, tendim a associar els fenòmens migratoris amb organismes complexes (grans mamífers i aus). Però, com se sol dir, sempre hi ha excepcions: les poblacions nord-americanes de la papallona monarca (Danaus plexippus) realitzen cada any un viatge de gairebé 5000km (més que el que recorren alguns animals superiors!) amb l’objectiu d’assolir les àrees d’hibernació, on s’hi concentren milers d’exemplars. Malauradament, els fenòmens migratoris depenen de molts factors que, actualment, es troben vulnerats degut sobretot a la pressió antròpica, de manera que el futur d’aquestes poblacions, així com de les seves migracions, es troba en perill.

Al llarg d’aquest article, veurem alguns dels aspectes més curiosos de la biologia d’aquests organismes, les causes que podrien estar posant en perill les seves poblacions i les conseqüències que això comportaria.

INTRODUCCIÓ

La papallona monarca (Danaus plexippus) és un lepidòpters de la família Nymphalidae. És, possiblement, una de les papallones més conegudes de Nord Amèrica, atès que les seves poblacions realitzen cada tardor una migració de quasi 5000km des del nord dels EEUU i Canadà fins la costa de Califòrnia i Mèxic, on hi passen l’hivern. És, amb diferència, l’insecte que duu a terme la migració més extensa i nombrosa de tots.

Exemplar de papallona monarca (Danaus plexippus) amb el seu patró de colors típic: blanc, negre i taronja (Foto de Peter Miller a Flickr, Creative Commons).

Encara que les poblacions nord-americanes d’aquesta espècie són les més conegudes degut al seu patró migratori, també n’hi ha a diverses illes de l’Atlàntic (Illes Canàries, Açores i Madeira) i, ocasionalment, també com a migrants transoceàniques a Europa Occidental (Illes britàniques i Espanya). Alhora, també van ser introduïes a Nova Zelanda i Austràlia durant el segle XIX.

CICLE DE VIDA

El cicle vital d’aquesta espècie és molt singular. Per començar, es tracta d’una papallona especialista: deposita la posta exclusivament sobre plantes del gènere Asclepias, i les erugues que en neixen (de ratlles blanques, negres y grogues) s’alimenten únicament d’aquesta planta. Aquest fet és especialment important degut a què aquestes plantes contenen glicòsids cardíacs que l’eruga va assimilant fins a adquirir un gust desagradable pels depredadors, el qual conservarà a l’adultesa.

oruga_mariposa_monarca-algodoncillo
Eruga de papallona monarca (Foto de Lisa Brown a Flickr, Creative Commons).

Un cop completada la fase d’eruga, té lloc la metamorfosis, procés mitjançant el qual esdevenen papallones adultes amb el seu característic patró de colors. Els colors cridaners tant de les erugues com dels adults amaguen una funció comunicativa: es tracta d’un mecanisme per alertar de la seva toxicitat, fet que en termes científics es coneix com a aposematisme o mimetisme aposemàtic, fet força freqüents en molts grups d’animals (inclús en alguns mamífers).

metamorfosis_mariposa_monarca
Fases de la metamorfosi de la papallona monarca (Foto de Steve Greer Photography).

La fase adulta també presenta certes particularitats: durant l’època reproductiva (abril-agost), es produeixen diverses generacions d’adults, els quals tenen una esperança de vida d’unes poques setmanes. Llavors té lloc un esdeveniment sorprenent: la generació nascuda a finals d’agost, moment en què les temperatures comencen a disminuir i els dies es fan més curts, posa en pausa la seva capacitat reproductiva deixant els òrgans sexuals sense madurar (fenomen conegut com a diapausa reproductiva) i destina tots els seus recursos a allargar la seva esperança de vida fins als 9 mesos d’edat. Aquesta generació rep el nom de “generació Matusalem” atès a la seva longevitat.

Aquest augment de la longevitat permet a aquestes papallones realitzar la migració per assolir les àrees d’hivernació (costa de Califòrnia i Mèxic) i, un cop finalitzat l’hivern, tornar de nou al nord de EEUU i Canadà.

santurario_el_rosario-México
Centenars de papallones monarca sobrevolant el Santuario el Rosario (Mèxic) (Foto de Luna sin estrellas a Flickr, Creative Commons).

UNA ODISSEA D’ANADA I TORNADA: LA GRAN MIGRACIÓ

Tot i que la papallona monarca no es troba només a Nord-Amèrica, no s’ha registrat un fenomen migratori tan espectacular com el d’aquestes poblacions en cap altre dels lloc on resideix. Això es creu que és degut a l’enorme expansió que van patir les Asclepias (planta de la qual s’alimenten) per tot el territori, fet que va permetre a les papallones expandir-se cap al sud.

QUINS LLOCS VISITA LA PAPALLONA?

Les migracions sempre són fenòmens complexos. En el cas de la papallona monarca, la migració cap al sud es troba dividida en dues grans migracions simultànies:

  • La migració de l’est, formada per aquelles papallones que viatgen des de l’est de les Muntanyes Rocalloses, sud de Canadà i gran part de EEUU fins al centre de Mèxic (90% del total de papallones monarca nord-americanes).
  • La migració de l’oest, que inclou aquelles papallones que viatgen des de l’oest de les Muntanyes Rocalloses, el sud de Canadà i una petita part de EEUU fins a diversos llocs d’hibernació situats a la costa de Califòrnia (constitueixen el 10% restat de la població nord-americana).
Rutes migratòries de la papallona monarca a Nord Amèrica (anada i tornada) (Fonts: Monarchwatch.org i Monarch Alert).

Un cop a les zones d’hibernació, la papallona no es reprodueix, sinó que es sumeix en un estat letàrgic fins la primavera següent, moment en què es tornen sexualment actives, copulen i inicien el seu viatge de retorn al nord. És per això que és molt habitual trobar-les formant grans aglomeracions a sobre d’arbres durant l’hivern.

Milers de papallones monarca aglomerades sobre la vegetació dels boscos a les zones d’hibernació (Foto de Carlos Adampol Galindo a Flickr, Creative Commons).

FIGURES DE PROTECCIÓ

Allà per on passa, la papallona monarca es troba emparada per nombroses figures de protecció.

Una de les més importants és la Reserva de la Biosfera de la Papallona Monarca (Estat de Mèxic), la quan va ser declarada Patrimoni de la Humanitat per la Unesco al 2008.

Reserva de la Biosfera de la Papallona Monarca (Foto de Michelle Tribe a Flickr, Creative Commons).

I no és estrany que es trobi tan protegida: a banda de ser un espectacle impressionant, es tracta d’organismes amb un paper pol·linitzador molt rellevant degut al seu ampli rang de dispersió, fet que és vital tant per mantenir la riquesa floral salvatge com pel bon desenvolupament dels cultius de Nord Amèrica.

LA “REINA” ESTÀ EN PERILL!

Tot i els esforços que es fan per protegir-la, el fenomen migratori de la papallona monarca nord-americana es troba en perill degut a la pressió antròpica, fet que alhora podria posar en perill el futur d’aquestes poblacions.

Segons dades recents proporcionades per la WWF, la superfície ocupada per les papallones a les zones d’hibernació ha disminuït un 94% en 10 anys, passant de 27,48 acres ocupades al 2003 a tan sols 1,65 acres al 2013, la xifra més petita registrada en els últims 20 anys.

Reducció de la superfície ocupada por les papallones monarca a les zones d’hibernació (Dades de la WWF).

Si bé és cert que, de forma natural, la superfície ocupada per la papallona a les zones d’hibernació sempre ha fluctuat any rere any, fins ara no s’havia registrat un descens tan acusat i sense recuperació d’aquests valors. Per tant, les papallones estan deixant de viatjar tan al sud.

Àrea total ocupada por les papallones a les zones d’hibernació des del 1993 fins el 2013 (WWF-Telcel-CONANP).

Aquesta recessió s’ha registrat també en altres espècies de papallona arreu del món, motiu pel qual deu existir algun factor en comú que estigui afectant les seves poblacions.

QUINES PODRIEN SER LES CAUSES D’AQUESTA RECESSIÓ?

Segons la WWF, les causes que podrien estar comprometent la migració de les monarques són:

  • La reducció de l’àrea de dispersió de les Asclepias: les erugues s’alimenten exclusivament d’aquestes plantes, de les quals adquireixen la seva toxicitat. Ara bé, l’ús de determinats herbicides i els canvis en els règims de pluges podrien estar limitant el seu rang a bona part de Nord Amèrica, el que posaria en perill la seva font d’alimentació.
  • La desforestació: la tala massiva d’arbres i la desertització estarien reduint els seus hàbitats d’hibernació.
  • Clima extrem: els efectes del canvi global, com l’accentuació de les diferències de temperatura nord-sud i els canvis en els règims de pluges dificultarien la supervivència dels adults més enllà d’unes poques setmanes, impedint les migracions.

QUÈ ES FA ACTUALMENT PER AJUDAR-LA?

Danaus plexippus és una espècie amb un paper pol·linitzador molt important, motiu pel qual existeix (o hauria d’existir) un enorme interès per conservar-la en tot el seu rang de dispersió.

Actualment, la majoria de figures de protecció de Nord Amèrica estan posant tot el seu esforç en millorar les condicions dels seus hàbitats. Entre elles, la Reserva de la Biosfera de la Papallona Monarca de Mèxic juntament amb la WWF estan tractant de restaurar els boscos de les zones d’hibernació i de promoure un turisme sostenible (per saber-ne més, entra en aquest link per llegir sobre les accions que s’estan duent a terme).

 .            .            .

El cas de la papallona monarca no és un fet aïllat: a dia d’avui moltes espècies amb un rang ampli de dispersió veuen compromeses les seves poblacions i les seves migracions degut a l’impacte de diversos fenòmens, els quals, per més que no ho vulguem, solen estar causats per l’ésser humà. Encara hi ha molta feina per fer, i depèn de tots nosaltres.

REFERÈNCIES

Imatge de portada per en Carlos Adampol Galindo a Flickr.

Difusió-català

La vida secreta de les abelles

De ben segur que, en pensar en una abella, et vingui al cap la imatge d’una colònia d’insectes molt ben organitzada, voleiant al voltant d’una bresca formada per cel·les de cera ben delimitades i plenes de mel.

Però el cert és que no totes les abelles de les que es té coneixement avui en dia s’organitzen en societats jerarquitzades ni totes elles fabriquen mel. Tot el contrari: la major part de les espècies desenvolupen formes de vida solitàries totalment contràries a la imatge clàssica de l’abella de la mel, tan apreciada pels apicultors.

Al llarg d’aquest article, tractaré de resumir les diferents formes de vida de les abelles amb la finalitat d’esclarir una mica tot aquest assumpte.

INTRODUCCIÓ

Les abelles configuren un grup d’insectes molt divers dins l’ordre dels Himenòpters, el qual també inclou les vespes i les formigues. Avui en dia es coneixen al voltant de 20.000 espècies d’abelles arreu del món, encara que es sospita que n’hi podria haver moltes més sense classificar. La seva distribució és quasi planetària, doncs a excepció de l’Antàrtida es poden trobar en tots els continents del món i pràcticament en tots aquells hàbitats on hi creixen plantes amb flors.

Les abelles tenen un gran interès ecològic ja que, al marge de presentar diferents formes de vida, gairebé totes viatgen de flor en flor recollint nèctar i pol·len per nodrir-se tant elles com a les seves larves, el que al seu torn propicia el fenomen de la pol·linització; així doncs, la seva activitat contribueix a potenciar la biodiversitat floral de la zona.

Exemplar d’Apis mellifera o abella de la mel (Foto de Leo Oses en Flickr)

Ara bé, encara que en general comparteixin una alimentació basada en nèctar i pol·len, no totes les espècies d’abelles desenvolupen els mateixos hàbits de vida.

FORMES DE VIDA DE LES ABELLES

ABELLES SOLITÀRIES

La majoria d’espècies d’abelles a escala mundial, al contrari del que és habitual pensar, són solitàries: neixen i es desenvolupen soles, es reprodueixen en un moment molt concret de la seva vida en trobar-se grups de mascles i femelles i, finalment, moren soles. Si bé es cert que algunes d’aquestes abelles viuen en grups, en cap cas cooperen entre elles com sí ho fan les abelles colonials.

En les formes solitàries, són les femelles les que construeixen, sense ajuda de cap altre exemplar, un niu format per una o vàries cel·les separades (o no) per envans de diferents materials (fang, material vegetal mastegat, fulles, etc.); posteriorment, proveeixen aquestes cel·les amb pol·len i nèctar (l’aliment perfecte per les larves) i, finalment, hi dipositen els ous. Aquests nius, a diferència dels ruscs, tendeixen a ser molt discrets, essent difícils de reconèixer a simple vista.

El lloc on les abelles solitàries construeixen el niu és molt variable: sota terra, dins de fulles recargolades, a l’interior de closques de cargol buides o, fins i tot, en cavitats preestablertes (artificials o construïdes i abandonades per altres animals), entre d’altres.

Aquestes abelles no es generen massivament a l’interior d’un rusc ni fabriquen mel, essent aquests els motius principals i més probables pels quals gaudeixen de menys fama que l’abella de la mel o Apis mellifera, la qual sí construeix ruscs. La majoria d’estudis relacionats amb abelles es focalitzen en aquesta espècie, deixant en segon pla l’estudi i protecció de les formes de vida solitàries, tot i ser aquestes les majors contribuents a la pol·linització degut al seu elevat número i diversitat; algunes, fins i tot, són pol·linitzadores exclusives d’una única espècie de planta, fet que revela una estreta relació entre ambdós organismes.

Existeix una gran varietat d’abelles solitàries de diversa morfologia:

3799308298_ff9fbb1bcc_n7869021238_a811f13aa4_n1) Exemplar d'Andrena sp. (Foto de kliton hysa a Flickr); 
2) Exemplar de Xylocopa violacea, l'abella fustera o abellot negre (Foto de Nora Caracci fotomie2009 a Flickr); 
3) Exemplar d'Anthidium sp. (Foto de Rosa Gambóias a Flickr).

Dins les abelles solitàries també existeixen formes paràsites: abelles que s’aprofiten dels recursos d’altres insectes (fins i tot d’altres abelles), és a dir, dels hostes, causant-los un greuge. Aquest és el cas de les abelles del gènere Nomada sp., les espècies del qual dipositen els ous dins els nius d’altres abelles; en néixer, les larves paràsites s’alimenten del nèctar i el pol·len del niu que parasiten, deixant a les abelles parasitades sense recursos. Aquest tipus concret de parasitisme es coneix com a cleptoparasitisme (klepto = robar), atès que les larves paràsites roben, literalment, l’aliment de les larves de l’espècie hoste.

ABELLES PSEUDOSOCIALS

Deixem de banda les formes solitàries i, avançant en complexitat, ens trobem amb les formes pseudosocials: abelles que formen grups relativament organitzats i jerarquitzats, però sense arribar mai a l’alçada de les formes verdaderament socials, com és el cas d’Apis mellifera.

Possiblement, l’exemple més famós és el de l’abellot (Bombus sp.). Aquestes abelles formen colònies en les que la o les reines (femelles fecundades) són els únics exemplars que sobreviuen a l’hivern; la resta, mor degut al fred. Gràcies a elles, però, les colònies tornen a revifar durant la primavera següent.

5979114946_9d491afd84_nExemplar de Bombus terrestris o borinot (Foto de Le pot-ager "Je suis Charlie" a Flickr).

ABELLES EUSOCIALS

Finalment, les abelles més evolucionades en quan a complexitat de la seva estructura social són les abelles eusocials o verdaderament socials. L’únic cas reconegut avui dia és el de l’abella de la mel o Apis mellifera.

Donat que l’objectiu d’aquest article era desmentir el mite que “totes les abelles formen colònies, construeixen ruscs i fabriquen mel”, només diré que aquestes abelles formen complexes estructures socials jerarquitzades (un fenomen molt rar, també observat en tèrmits i formigues) liderades normalment per una única reina, construeixen grans ruscs formats per bresques de cera i produeixen mel, un producte d’elevat contingut calòric molt apreciat per l’ésser humà.

Exemplars d’Apis mellifera sobre una bresca plena de mel (Foto de Nicolas Vereecken a Flickr).

Com hem pogut veure, les abelles solitàries juguen un rol vital en termes de pol·linització, motiu pel qual haurien d’estar molt més protegides. En canvi, continuen sent les abelles de la mel les que s’enduen la major part de l’atenció degut, sobretot, als recursos directes que aquestes aporten a l’ésser humà.

REFERÈNCIES

  • Apunts i memòria personals de les pràctiques acadèmiques del grau en Biologia Ambiental realitzades al curs 2013-2014 al CREAF (Centre de Recerca Ecològica i Aplicacions Forestals). Universitat Autònoma de Barcelona.
  • O’toole, C. & Raw A. (1999) Bees of the world. Ed Blandford
  • Pfiffner L., Müller A. (2014) Wild bees and pollination. Research Institute of Organic Agriculture FiBL (Switzerland).
  • Solitary Bees (Hymenoptera). Royal Entomological Society: http://www.royensoc.co.uk/insect_info/what/solitary_bees.htm
  • Stevens, A. (2010) Predation, Herbivory, and Parasitism. Nature Education Knowledge 3(10):36

Si t’ha agradat aquest article, no dubtis a compartir-lo a través de les xarxes socials per fer-ne difusió. Gràcies a la vostra col·laboració, la divulgació de la ciència i la natura arriba a molta més gent!


Llicència Creative Commons

Licencia Creative Commons Atribución-NoComercial-CompartirIgual 4.0 Internacional.