Clones entre la hierba

Los seres vivos más simples, las bacterias, se reproducen clonándose, dividiéndose en dos copias idénticas a la bacteria original. En ocasiones, dos bacterias se juntan y se pasan algunos genes una a otra, en lo que puede verse como el preludio de la reproducción sexual que hoy domina entre los ciclos vitales de la flora y la fauna. La clave de la sexualidad es precisamente que dos organismos mezclan sus genes antes de reproducirse, normalmente mediante células que se fusionan (óvulos, o células-huevo, y espermatozoides, o granos de polen). Como resultado, los descendientes tendrán una mezcla de genes de sus progenitores, lo cual puede ser ventajoso. Para entender por qué, imaginemos que la vida de cada individuo es una partida de cartas, donde cada naipe es un gen distinto (un alelo, o versión de un gen).

Si el individuo es un clon, como ocurre con las bacterias, entonces tendrá exactamente las mismas cartas que jugó su progenitor. Si esas cartas eran buenas, podrá ganar fácilmente, pero también pueden ser malas y entonces seguramente perderá en el juego de la vida. La selección natural lo eliminará del tapete verde sin contemplaciones. Ahora bien, si el individuo es el fruto de la reproducción sexual, entonces tiene una mano de cartas distinta de la de sus progenitores. La reproducción sexual barajea las cartas-genes, de manera que el nuevo jugador no está condenado a repetir una y otra vez la misma combinación de cartas, así que puede dar con una combinación ganadora. ¿Es esto siempre una ventaja? Pues... depende. Fijémonos en una de las hierbas más conocidas que ahora florecen, el diente de león (género Taraxacum).

La foto muestra un diente de león de los que crecen en el ecosistema, un Taraxacum obovatum. Entre los dientes de león hay linajes que habitualmente se reproducen clonándose. Estas plantas, después de miles de millones de años, han vuelto a la estrategia de las bacterias primordiales, y los Taraxacum obovatum parecen ser una de estas estirpes de dientes de león. Se trata de hierbas que dan semilla sin necesidad de recibir polen, en un fenómeno llamado apomixis. La apomixis hace que cada nuevo diente de león sea genéticamente igual a su progenitor, es decir, un clon. Curiosamente, los dientes de león que se reproducen así tienen mayor área de distribución geográfica que los estrictamente sexuales. Los linajes que realizan la apomixis deben de estar repitiendo, una y otra vez, una ronda de cartas muy buena, que les permite sobrevivir en lugares difíciles y así colonizar nuevos territorios rápidamente mediante sus semillas, que viajan con el viento gracias a esos vilanos tan conocidos entre los niños.

Este caso nos muestra que la reproducción asexual está lejos de ser un estrategia primitiva e ineficaz, ya que puede superar las ventajas de la sexualidad, al menos en ciertas condiciones. Cuando el medio ambiente se mantenga más o menos estable, un clon con una ronda genética ganadora puede extenderse como la pólvora. Eso sí, cuando cambien las condiciones, puede que retroceda y que la balanza se incline hacia la reproducción sexual. Por eso no es extraño que incluso los linajes asexuales de dientes de león a veces se reproduzan sexualmente con otras especies: conviene cambiar algunas cartas de vez en cuando, por si acaso cambia el juego de repente. Toda esta complejidad no es exclusiva de las plantas: por ejemplo, los lagartos norteamericanos del género Cnemidophorus tienen especies asexuales que a veces hibridan con otras especies y que prosperan en ambientes bastante hostiles. En una entrada anterior planteábamos si algunas lagartijas son como hierbas; ahora podríamos darle otra vuelta de tuerca a esta idea desde el punto de vista de las estrategias de reproducción. Otro ejemplo más de que las mismas estrategias evolutivas pueden darse en especies muy dispares.

Semilla reptante

Todo animal fue antes un embrión, pero también toda planta. Lo que ahora despliega tallos, hojas y raíces era en principio un mero esbozo diminuto con muñones insinuando una raíz y una hoja, o dos (según la planta sea monocotiledónea o dicotiledónea, respectivamente). Al producir un embrión, la planta cierra su ciclo vital, porque dan vida a lo que antaño fueron: semillas, embriones rodeados de reservas de alimento dentro de una envoltura protectora. Las semillas, dentro de su correspondiente fruto, se dedican sobre todo a viajar, en una especie de lotería en la que puede tocarles una tierra buena para crecer, o todo lo contrario. Algunas semillas viajan del modo más simple, como las de las orquídeas, cuyos embriones, del tamaño de motas de polvo, se dejan llevar por la brisa. Otras plantas preparan a sus semillas con un equipo de desplazamiento, más o menos complicado, desde vilanos hasta los "cebos" que sirven como pago para que las hormigas transporten la semilla.

Una de las estrategias más extrañas de dispersión de semillas es la de la planta de la imagen, un alfiler de pastor, una de esas hierbas del género Erodium, parientes cercanas del geranio silvestre, que en estos días tachonan de flores rosadas el pastizal. El fruto de los Erodium parece una especie de sacacorchos cuando está seco, pero al humedecerse se estira lentamente, impulsado por fuerzas higroscópicas que se generan al mojarse las células muertas que componen el vástago. Al secarse, estas fuerzas desaparecen y entonces la "cola" del embrión vuelve a enrollarse. A base de mojarse y secarse alternativamente, siguiendo el ritmo de las lluvias, el "sacacorchos" se estira y se enrolla una y otra vez, y el resultado es que la semilla se arrastra por el suelo, dando tumbos a cámara lenta, a lo largo de meses. Así, este embrión reptante puede alejarse del lugar donde primeramente haya caído, dando, quizás, con una tierra mejor donde germinar. Si encuentra una pequeña grieta en el terreno, puede incluso clavarse como un verdadero sacacorchos, atornillándose al suelo mediante sucesivos ciclos de humedecerse y secarse. Con esto, la semilla se planta a sí misma, pero curiosamente lo hace sin hacer nada, sólo dejándose mojar por las lluvias y secar por el sol, una y otra vez.

Antes de caer al suelo, los frutos del Erodium se secan y al hacerlo giran muy despacio, como la manecilla pequeña de un reloj, soltándose de la planta. Por eso los Erodium también se llaman relojes. En este estado, los "sacacorchos" pueden clavarse en el pelo de algún animal que cruce por allí, como una oveja, y viajar muy lejos. Quizás las lluvias les ayuden a apearse de la lana, saltando de lomos de su transporte como muelles vivientes. El mecanismo de muelle de los Erodium recuerda extrañamente a los resortes de los colémbolos, a la biomecánica de las patas de los canguros, al sistema que dispara los dardos venenosos de ciertas células de las medusas, y a los movimientos higroscópicos que liberan las semillas de algunas plantas del desierto. Como si la evolución descubriera, una y otra vez, trucos similares, empleándolos de maneras distintas.

Gracias a Carlos M. Herrera por la información sobre el auto-enterramiento de las semillas de Erodium, que se describe con detalle en Stamp (1984) Self-burial behaviour of Erodium cicutarium seeds. Journal of Ecology 72:611-620. Más sobre dispersión de semillas de plantas mediterráneas en Blondel & Aronson (1999) Ecology and wildlife of the Mediterranean Region, Oxford University Press.

El momento adecuado

En nuestro ecosistema hay literalmente millones de hierbas, y todas juntas forman esa especie de jungla diminuta y fascinante a la que llamamos pasto. En esa jungla, cada primavera, las hierbas luchan en silencio a vida o muerte, pugnando por un poco de suelo donde poder desarrollarse y dar semilla. En esta competición, ¿cuál es la señal de salida? ¿Cómo saben las hierbas cuándo tienen que germinar, cuándo empezar su carrera por la supervivencia?

Fijémonos en una de las hierbas que ahora han florecido, el zurrón de pastor (Capsella bursa-pastoris). Esta crucífera, una de las plantas anuales más comunes de Europa, resulta inconfundible por sus frutos con forma acorazonada, que recuerdan también a la silueta de un zurrón. Dioscórides ya la conocía en la antigüedad por sus usos medicinales: "Provoca los menstruos y destruye los fetos.", afirmaba. Las semillas del zurrón son del tamaño de granos de arena, y cuando caen de la planta permanecerán inactivas durante meses, en lo que se denomina dormancia. Para salir de este letargo y germinar, las semillas necesitan recibir tres señales de su entorno: primero el frío invernal, después el calentamiento del suelo que ocurre en los primeros días cálidos de primavera, y finalmente la luz del Sol. Esta última señal hace que sólo germinen las semillas de la superficie del suelo, pero no las enterradas. Por eso no es raro que el zurrón de pastor crezca sobre todo allá donde la tierra ha sido removida recientemente: las semillas enterradas han salido a la luz.

Un zurrón de pastor que brote en el momento adecuado puede encontrarse con la desagradable situación de que la primavera venga muy seca, o muy fría. Entonces apenas producirá semillas, si es que produce alguna, y será un año perdido para la especie. En nuestro clima mediterráneo, tan imprevisible, las malas primaveras son un problema adicional para las hierbas. Lo solucionan con visión de futuro: cada año, a pesar de que se den las tres señales favorables, no todas las semillas germinan. Algunas necesitan dos años, y esas semillas "remolonas" representan para la especie un seguro a prueba de malas primaveras. De ahí que en el suelo haya muchas más semillas de las que cada año germinan, y todas juntas constituyen el llamado banco de semillas, un depósito a plazo fijo para el futuro del ecosistema.

La planta vivípara y el sucidio evolutivo

Aquellas hierbas eran extrañas: al entrar la primavera... ¡se habían marchitado! Las identifiqué como la gramínea Poa bulbosa, una de las apenas cien especies conocidas de plantas vivíparas. Pero, ¿cómo puede una hierba ser vivípara? Sencillamente dejando que sus semillas germinen cuando aún están sujetas a la planta madre, o bien, como hace Poa, produciendo en las yemas pequeñas plantas (pseudoviviparismo). Esas plántulas recién nacidas caerán al suelo y, si todo les va bien, se pondrán a crecer allí mismo, junto a su madre.

¿Y qué motivos hay para que una hierba se vuelva vivípara? ¿Acaso el viviparismo le aportará alguna ventaja? A primera vista más bien se diría que ser vivípara puede traerle problemas. Es fácil darse cuenta del motivo: las nuevas plantas no podrán alejarse mucho de la planta madre, y para la mayoría de las plantas lo importante es justo lo contrario, alejar sus semillas lo más posible, mediante vilanos u otras estrategias. Al dispersar las semillas, hay más posibilidades de que éstas caigan en un buen lugar para crecer. Así que, ¿por qué las vivíparas han optado por no dispersarse, si la dispersión es tan ventajosa? La respuesta parece ser que la dispersión no favorecería a estas plantas. Porque las vivíparas suelen vivir en hábitats muy restringidos, ya sea muy secos, o muy fríos (montañas, polos), o en costas. Alejarse de esos lugares adecuados supondría para ellas no poder desarrollarse bien, así que, ¿de qué les iba a servir la dispersión? Mejor será lo contrario, es decir, caer muy cerca de donde la planta madre ha crecido: si fue buen terreno para ella, seguramente lo será para sus hijas.

Sin embargo, hay un peligro oculto para las plantas vivíparas. Si no se dispersan, entonces cuando desaparezcan de un lugar ya no podrán recolonizarlo, y tampoco se les da bien colonizar nuevos territorios. Así que, con el tiempo, será fácil que la especie acabe extinguiéndose. Parece una paradoja: la evolución fomenta una característica (viviparismo) que a la larga perjudica a la especie. A esto se le llama suicidio evolutivo. Y si seguimos reduciendo la naturaleza que nos queda a fragmentos cada vez más pequeños, como islas de biodiversidad rodeadas de terreno devastado por la agricultura y el pastoreo, entonces el suicidio evolutivo podría convertirse en una amenaza seria para muchos organismos. Porque no sólo hay que conservar especies y hábitats, sino también procesos evolutivos.

Almendro en flor

Aquel mes de marzo bullían las abejas al sol sobre las flores del almendro. A pocos pasos, una gran abeja pelirroja, con las patas cargadas de polen, se posó en una vieja viga de madera y entró por un agujero, para salir al rato sin carga y regresar zumbando a las flores rosadas. Un viaje tras otro, esa abeja solitaria iba haciendo en su túnel una despensa de polen para sus futuras larvas. En una de sus incursiones a la oscuridad de ese nido, coloqué un pequeño frasco en la entrada del agujero y así logré atraparla y verla de cerca: era una Osmia, y su color y dos pequeños "cuernos" sobre la cabeza la delataron como Osmia cornuta. Más tarde aprendí que pocos insectos como esta abeja polinizan las flores del almendro y otros frutales: su espeso pelaje retiene el polen mucho mejor que el de otras abejas, y su afición a esas flores de olor dulzón hace el resto.

¿Qué sería de los almendros sin su Osmia? Producirían menos almendras y a la larga, en la naturaleza, la especie se volvería más escasa, lo cual significaría menos flores de almendro para estas abejas carpinteras. Así, la Osmia del almendro, de un modo completamente inconsciente, favorece que en el futuro su flor favorita se abra en cantidad y, de este modo, su propia supervivencia. En un entorno tan cambiante, tan inestable como la región mediterránea, muchas veces la selección natural no favorece simplemente al organismo que en solitario resulta más apto, sino al que encuentra un buen aliado. Así que, si queremos muchas almendras, dejemos en el campo la madera muerta...

Arriba: Almendro en flor, de Vincent Van Gogh.

El eterno retorno

Por fin se han abierto. Son diminutas, blancas, sus pétalos se vuelan con una simple brisa, y sus hojas apenas abarcan la yema de un dedo. La planta con flores más minúscula de nuestros campos significa uno de sus mayores acontecimientos: la primavera biológica ya está aquí, ya no hay vuelta atrás. Las demás plantas pueden adelantarse o atrasarse en su floración, el tiempo puede venir seco o lluvioso, soleado o nublado, pero, a partir de ahora, una especie tras otra florecerá, insectos distintos resurgirán cada pocos días, y las aves africanas regresarán. Otro año más, la vida ha triunfado silenciosamente sobre todas las adversidades, ha superado los días abrasadores del verano, las noches de hielo del invierno, el vendaval y la lluvia. Estas pequeñas rosetas de hojas han sobrevivido al embate de todos esos elementos infinitamente más fuertes que ellas mismas, y ahora se preparan para reproducirse, hoy como hace millones de años, como en un eterno retorno que da sentido al tiempo. Empieza la primavera: Erophila verna ha florecido.