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Plantas y animales también pueden vivir en matrimonio

Cuando pensamos en la vida de las plantas se hace difícil imaginarla sin la interacción con los animales, puesto que estos día a día establecen diferentes relaciones simbióticas con ellas. Entre estas relaciones simbióticas encontramos la herbívora, o el caso contrario, el de las plantas carnívoras. Pero, hay muchas otras interacciones súper importantes entre plantas y animales, como la que lleva a estos organismos a ayudarse los unos a los otros y a convivir juntos. Por eso, esta vez os quiero presentar el mutualismo entre plantas y animales.

Y ¿qué es el mutualismo? Pues es la relación que se establece entre dos organismos en la que ambos se benefician de la convivencia en conjunto, es decir, los dos consiguen una recompensa cuando viven en compañía. Esta relación consigue aumentar su eficacia biológica (fitness) por lo que existe una tendencia de los dos organismos a convivir siempre juntos.

Según esta definición tanto polinización como dispersión de semillas a través de animales son casos de mutualismo. Veámoslo.

POLINIZACIÓN POR ANIMALES

Muchas plantas reciben visitas a sus flores por parte de animales que pretenden alimentarse del néctar, del polen o de otros azúcares que éstas producen y a cambio transportan polen hacia otras flores, permitiendo que este llegue al estigma de una manera muy eficaz. Así, la planta obtiene el beneficio de la fecundación con un coste de producción menor de polen que el que supondría dispersarlo por el aire (el cual llegaría con menor probabilidad al estigma de otras flores). Y los animales a cambio obtienen como recompensa el alimento. Se establece así una verdadera relación de mutualismo entre los dos organismos.

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

El caso extremo de mutualismo se da cuando estas especies evolucionan una dependiendo de la otra, es decir, cuando se da coevolución. Entendemos por coevolución esas adaptaciones evolutivas que permiten a los dos o más organismos establecer una relación de simbiosis estrecha, ya que las adaptaciones evolutivas de uno influyen en las adaptaciones evolutivas del otro organismo. Por ejemplo esto se da entre varías orquídeas  y sus polinizadores, como es el conocido caso de la Orquídea de Darwin. Pero hay muchas otras plantas que también han coevolucionado con sus polinizadores, como la higuera  o la yuca.

De ninguna manera esto se debe confundir con el engaño que algunas plantas producen sobre sus polinizadores, los cuales no obtienen ningún beneficio directo. Por ejemplo, algunas orquídeas también atraen a sus polinizadores a través de olores (feromonas) y de sus curiosas formas que se asemejan a las hembras del polinizador, haciendo que éste se acerque a ellas para copularlas y quede impregnado de polen que será transportado a otras flores gracias al mismo engaño.

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Orquídea abejera (Ophrys apifera) (Autor: Bernard DUPONT, flickr).

DISPERSIÓN DE SEMILLAS POR ANIMALES

La dispersión de semillas por animales se considera que ha tenido lugar gracias a un proceso coevolutivo entre los animales y los mecanismos de dispersión de las semillas en el cual tanto plantas como animales obtienen un beneficio. Lo más probable es que este proceso se iniciara en el Carbonífero (~300MA), donde ya se cree que algunas plantas como las cícadas desarrollaban unos falsos frutos carnosos que podrían ser consumidos por reptiles primitivos que actuarían de agentes dispersores de semillas. Este proceso se habría intensificado con la diversificación de las plantas con flores (Angiospermas) y de pequeños mamíferos y aves durante el Cretácico (65-12MA), hecho que permitió la diversificación de los mecanismos de dispersión y de las estructuras del fruto.

El mutualismo se puede dar de dos maneras dentro de la dispersión de semillas por animales.

El primer caso la llevan a cabo los dispersores que ingieren semillas o frutos que expulsaran posteriormente, sin ser digeridos, por defecación o regurgitación. Los frutos y semillas preparados para este caso son portadores de recompensas o señuelos, con los que a la vez atraen a sus agentes dispersantes, ya que los frutos suelen ser carnosos, dulces y a menudo tienen colores vistosos o emiten olores para atraer a los animales.

Por ejemplo, Acacia cyclops forma unas vainas que contienen semillas rodeadas por eleosomas (sustancias muy nutritivas formadas normalmente por aceites) que son mucho más grandes que la propia semilla. Esto supone un coste elevado de energía por parte de la planta, ya que no solo tiene que hacer las semillas sino que también tiene que formar esta recompensa. Pero a cambio, la cacatúa Galah (Eolophus roseicapillus) transporta a larga distancia sus semillas, ya que al alimentarse de este eleosoma ingiere las semillas que serán transportadas por su vuelo a larga distancia hasta que sean expulsadas por defecación en otros lugares.

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Izquierda, Cacatúa Galah (Eolophus roseicapillus) (Autor: Richard Fisher, flickr) ; Derecha, Vainas de Acacia cyclops (semillas negras, eleosoma rosa) (Autor: Sydney Oats, flickr).

Y el otro tipo de dispersión de semillas por animales que establece una relación de mutualismo es aquel donde las diásporas son recogidas por el animal en época de abundancia y las entierra para disponer de ellas como alimento cuando tenga necesidad. Pero no todas son comidas y algunas germinan.

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Ardilla recogiendo frutos (Autor: William Murphy, flickr)

Pero no todo acaba aquí, puesto que hay otros ejemplos bien curiosos y menos conocidos que de alguna manera han hecho que tanto animales como plantas vivan juntos en un perfecto “matrimonio”.  Veamos un par de ejemplos:

Azteca y Cecropia

Las plantas del género Cecropia viven en los bosques tropicales húmedos de Centroamérica y Sudamérica, siendo unas grandes luchadoras. Su estrategia por conseguir alzarse y captar luz evitando la competencia con otras plantas ha sido la firme relación que mantienen con las hormigas del género Azteca.

Las plantas proporcionan nidos a las hormigas, puesto que sus tallos terminales son normalmente huecos y septados (con separaciones) lo que les permite a las hormigas habitarlas por dentro, y además las plantas también producen cuerpos müllerianos, que son pequeños cuerpos alimenticios ricos en glicógeno de los cuales las hormigas se alimentan. A cambio, las hormigas protegen a Cecropia de lianas o bejucos, otorgando un gran éxito como planta pionera.

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

Marcgravia y murciélagos

Hace pocos años se ha descubierto que una planta de Cuba polinizada por murciélagos ha evolucionado dando pie a hojas modificadas que actúan como antena parabólica para la ecolocalización (radar) de los murciélagos. Es decir, su forma facilita que los murciélagos la localicen rápidamente lo que les permite recolectar néctar de manera más eficaz y a las plantas ser polinizadas con mayor éxito, ya que los murciélagos se desplazan rápidamente visitando cientos de flores cada noche para alimentarse.

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Marcgravia (Autor: Alex Popovkin, Bahia, Brazil, Flickr)

 

En general, vemos que la vida de las plantas depende mucho de la vida de los animales, ya que estos están conectados de una forma u otra. Toda estas interacciones que hemos presentado forman parte de un conjunto aún mayor que hacen de la vida una más compleja y peculiar, en la que la vida de uno no se explica sin la vida del otro. Por este motivo, podemos decir que la vida de algunos animales y algunas plantas se asemeja a un matrimonio.

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REFERENCIAS

  • Apuntes obtenidos en diversas asignaturas durante la realización del Grado de Biología Ambiental (Universidad Autónoma de Barcelona) y el Máster de Biodiversidad (Universidad 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/

La vida secreta de las abejas

Lo más seguro es que, al pensar en una abeja, venga a tu mente la imagen de una colonia de insectos bien organizada, al amparo de un panal formado por celdas de cera perfectamente delimitadas y repletas de miel.

Pero la verdad es que no todas las abejas que se conocen a día de hoy se organizan en sociedades jerarquizadas ni todas ellas fabrican miel, al contrario: la mayoría de especies del mundo desarrollan hábitos de vida solitarios totalmente contrarios a la imagen clásica de la abeja de la miel tan apreciada en apicultura.

En este artículo, trataré de resumir las distintas formas de vida observadas en las abejas con el fin de arrojar un poco de luz a este asunto.

INTRODUCCIÓN

Las abejas constituyen un grupo muy diverso de insectos dentro del orden de los Himenópteros, en el cual también encontramos a las avispas y a las hormigas. A día de hoy se conocen acerca de 20.000 especies de abejas en todo el mundo, aunque se cree que podría haber muchas más sin clasificar. Su distribución es casi planetaria, pues a excepción de la Antártida se pueden encontrar en todos los continentes del mundo y en casi todos aquellos hábitats que contengan plantas con flores.

Las abejas tienen un gran interés ecológico ya que, al margen de sus distintas formas de vida, prácticamente todas viajan de flor en flor recogiendo néctar y polen para alimentarse ellas mismas y a sus larvas, lo que a su vez propicia el fenómeno de la polinización; así, su actividad contribuye a la biodiversidad floral de la zona.

Ejemplar de Apis mellifera o abeja de la miel (Foto de Leo Oses en Flickr)

Ahora bien, aunque en general compartan el hecho de alimentarse de néctar y polen, no todas las especies de abejas viven de la misma forma.

FORMAS DE VIDA DE LAS ABEJAS

ABEJAS SOLITARIAS

La mayoría de especies de abejas a escala mundial, al contrario de lo que se suele pensar, son solitarias: nacen y se desarrollan solas, se reproducen en un momento muy concreto de su vida al encontrarse grupos de machos y hembras y, finalmente, mueren solas. Algunas viven en grupos, pero en ningún caso cooperan entre ellas.

En las formas solitarias, son las hembras quienes construyen sin ayuda de otras abejas un nido generalmente formado por una o varias celdas separadas por tabiques de diferentes materiales (barro, material vegetal masticado, hojas, etc.); posteriormente, proveen estas celdas con polen y néctar (el alimento perfecto para las larvas) para, finalmente, depositar en ellas los huevos. Estos nidos, a diferencia de las tan conocidas colmenas, suelen ser muy discretos, por lo que rara vez se reconocen a simple vista.

El lugar donde las abejas solitarias construyen sus nidos es muy variable: bajo tierra, en el interior de hojas retorcidas o de caparazones de caracol vacíos o, incluso, dentro de cavidades preestablecidas (artificiales o construidas y abandonadas por otros animales).

Estas abejas no se desarrollan juntas en colmenas formando enjambres ni fabrican miel, los cuales, posiblemente, son los motivos principales por los que gozan de menos fama que la abeja de la miel o Apis mellifera, la cual sí vive en colmenas. La mayoría de estudios sobre abejas se centran en esta especie, dejando en segundo plano el estudio y protección de las formas de vida solitarias, aun siendo éstas las mayores contribuyentes a la polinización debido a su gran número y diversidad; algunas, incluso, son polinizadoras exclusivas de una única especie de planta, revelando una estrecha relación entre ambos organismos.

Existe una gran variedad de abejas solitarias de distinta morfología:

3799308298_ff9fbb1bcc_n7869021238_a811f13aa4_n1) Ejemplar de Andrena sp. (Foto de kliton hysa en Flickr). 
2) Ejemplar de Xylocopa violacea, el abejorro carpintero europeo (Foto de Nora Caracci fotomie2009 a Flickr).
3) Ejemplar de Anthidium sp. (Foto de Rosa Gambóias a Flickr).

Dentro de las abejas solitarias también existen formas parásitas: abejas que se benefician a expensas de otros insectos (e incluso de otras abejas), esto es, los hospedadores, causándoles un daño. Este es el caso del género Nomada sp., cuyas especies depositan los huevos en el interior de los nidos de otras abejas; al eclosionar, las larvas parásitas se alimentan del néctar y el polen del nido que parasitan, dejando a la abeja hospedadora sin recursos. Este tipo de parasitismo en concreto se conoce como cleptoparasitismo (klepto = robar), puesto que las larvas parásitas literalmente roban el alimento de las larvas de la especie hospedadora.

ABEJAS PSEUDOSOCIALES

Dejamos de lado las formas solitarias y, avanzando en complejidad, encontramos las formas pseudosociales: abejas que forman grupos relativamente organizados y jerarquizados pero sin llegar al nivel de formas verdaderamente sociales, como es el caso de Apis mellifera.

Posiblemente, el ejemplo más famoso es el del abejorro (Bombus sp.). Estas abejas forman colonias en las que la o las reinas (hembras fecundadas) son los únicos ejemplares que sobreviven al invierno; el resto, muere debido al frío. Gracias a ellas, las colonias vuelven a reconstruirse a la primavera siguiente.

5979114946_9d491afd84_nEjemplar de Bombus terrestris o abejorro común  (Foto de Le pot-ager "Je suis Charlie" en Flickr).

ABEJAS EUSOCIALES

Finalmente, las abejas más evolucionadas en lo que a complejidad de su estructura social se refiere son las abejas eusociales o verdaderamente sociales. El único caso reconocido hasta la fecha es el de la abeja de la miel o Apis mellifera.

Dado que el objetivo de mi artículo era desmentir el mito de que “todas las abejas forman colonias, construyen colmenas y fabrican miel”, no ahondaré más allá del hecho que estas abejas forman complejas estructuras sociales jerarquizadas (un fenómeno muy raro, también observado en termitas y hormigas) lideradas normalmente por una única reina, construyen grandes colmenas formadas por panales de cera y producen miel, un producto de gran contenido calórico muy apreciado por el ser humano.

Ejemplares de Apis mellifera sobre un panal lleno de miel (Foto de Nicolas Vereecken en Flickr).

Como se ha visto, las abejas solitarias juegan un papel de vital importancia en términos de polinización, por lo que deberían estar mucho más protegidas. En cambio, siguen siendo las abejas de la miel quienes se llevan la mayor parte de la atención debido a los recursos directos que éstas aportan al ser humano.

REFERENCIAS

  • Apuntes y memoria personales de las prácticas académicas del grado en Biología Ambiental realizadas en el curso 2013-2014 en el 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

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