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23 abril 2013

Parecidos razonables (II)


Al sudeste del Cabo de Buena Esperanza se alzan las montañas Fernkloof, y en sus rincones húmedos, bajo las estrellas del sur, crecen las hojas viscosas de la que para mi es la planta más increíble que jamás haya evolucionado en una región de clima mediterráneo. Su nombre, Roridula gorgoniasrecuerda el mito griego de Medusa, la más famosa de las Gorgonas, las tres hermanas convertidas por la cólera de Atenea en monstruos cuya mirada petrificaba y cuyos cabellos eran serpientes. Cuando Perseo fue a decapitar a Medusa, la encontró rodeada de estatuas erosionadas de sus víctimas; cuando nos acercamos a la rorídula, hallamos sus hojas tachonadas de restos de insectos, inmóviles como estatuas. Las diminutas víctimas de esta gorgona vegetal han sucumbido adheridas al pegamento de los pelos que la recubren, y lo mismo sucede con la otra rorídula, Roridula dentata, también exclusiva de las montañas mediterráneas de El Cabo en Sudáfrica.
 
Ante esta trampa pegajosa, Darwin se planteó si las rorídulas no serían plantas carnívoras, al estilo de las droseras, pero rechazó esta posibilidad porque, a diferencia de éstas, sus pelos adhesivos no se mueven al contactar con los insectos, ni segregan enzimas digestivas que los disuelvan. ¿Cómo van a digerir entonces a sus cautivos? En 1996 se averiguó la asombrosa respuesta. La clave está en un insecto que es inmune al pegamento de las hojas, una chinche asesina del género Pameridea. Estas chinches viven sobre las rorídulas (Pameridea roridulae en Roridula gorgonias, y P. marlothii en R. dentata), succionando los fluidos de los insectos atrapados. Se ha demostrado que la planta es capaz de absorber las sales de nitrógeno de los excrementos de estas chinches, que de este modo le permiten aprovechar el nitrógeno de sus víctimas. Así, en una simbiosis insólita, las rorídulas usan a las chinches como órgano digestivo para obtener de sus cautivos el nitrógeno adicional que necesitan.
 
A miles de kilómetros de distancia, en nuestro matorral mediterráneo, esta primavera hay en el pasto más algarabías pegajosas que nunca en estos años. Ya vimos en otra entrada anterior cómo estas algarabías, alias Bartsia latifolia, crecen parasitando las raíces de otras hierbas, como vampiros vegetales subterráneos, y comentamos brevemente su capacidad de atrapar insectos en sus pelos de extremos pegajosos. Desde que escribí esa entrada he observado, en cada mes de abril, qué tipo de insectos captura la algarabía y qué es de ellos. En la imagen que encabeza esta entrada podemos ver a la mayor de las víctimas que he encontrado... ¡un mosquito!

Curiosamente, las presas más abundantes han resultado ser unos insectos que podríamos tomar por aliados de la planta. Se trata de las minúsculas avispas que conocemos como Mimáridos, tan diminutas que se desarrollan dentro de huevos de insectos. Al atraparlas, la algarabía está eliminando a seres que consumen huevos de futuras orugas y demás insectos perjudiciales para las hierbas. ¿Qué sentido tiene que la algarabía haga esto? Ni siquiera digiere a estas avispillas, como me reveló un examen al microscopio siguiendo los criterios de Darwin para detectar plantas carnívoras - la gota de pegamento de los pelos pegajosos no se enturbia en absoluto al adherirse a ella uno de estos insectos, ni aun al cabo de unos días. Quizás los insectos pegados simplemente se descomponen sobre la algarabía, de manera que a la siguiente lluvia sus sales minerales son lavadas hacia el suelo, regándola con agua enriquecida en nutrientes... Incluso si estos nutrientes van a parar a hierbas vecinas, la algarabía puede robárselos vampirizando sus raíces. Especulaciones aparte, todavía dudo que esta hierba pueda aprovechar los minerales de los insectos que atrapa, ni si quiera indirectamente como la rorídula. Su gestión del nitrógeno que se le adhiere en forma de insectos parece todavía muy torpe. Pero démosle unos cuantos millones de años, y puede que la evolución nos sorprenda... una vez más.

Ver también Parecidos razonables (I).

21 marzo 2013

Caballo de Troya ultramicroscópico

Nada más salir del huevo, lo primero que hizo fue un agujero a través del cual se adentró en lo que había de ser la flor de un astrágalo. Creció protegida por los tejidos verdes de la planta, devoró los estambres y algunos ovarios del pistilo. Pese a ello, la flor llegó a formar algún fruto, que también fue consumido por el voraz inquilino. Sólo dejó como señal unos cuantos hilos de seda dentro de la valva donde crecía la semilla. Después se comió a otra oruga de su misma especie, y emprendió el traslado a otra flor. Por el camino, en el tallo verde, una avispa del tamaño de una cabeza de alfiler se le subió encima y le clavó su ovipositor, inoculándole huevos. Junto con ellos, la avispa Cotesia le inyectó un arma biológica en forma de virus ultramicroscópicos: bracovirus, uno de los dos tipos de polidnavirus conocidos, el típico de las avispas bracónidas. Los bracovirus bloquearon el sistema inmune de la oruga, impidiendo así que sus defensas atacasen a los huevos que la avispa le había inoculado. También se introdujeron en ciertas células de su víctima, desde las cuales dirigieron algunos cambios en el cuerpo de la oruga, para convertirla en el criadero ideal de las larvas de la avispa.

Ignorante de todo esto, la oruga de mariposa cardenillo continuó su viaje, y al rato se encontró con su escolta. Las hormigas la tocaron, reconociéndola como socia, y ella respondió extendiendo sus tentáculos retráctiles y exudando algunas gotas dulces, con lo cual se ganó definitivamente su protección. Desde entonces ninguna avispa bracónida volvió a acercársele, pero ya era tarde. En su hemolinfa habían eclosionado los huevos de la Cotesia, y pronto las larvas comenzaron a devorarla desde dentro, con total impunidad gracias al bracovirus. En pocos días sólo quedó la piel vacía de la oruga, rodeada de pequeños capullos blancos de seda. De ellos emergieron las nuevas avispas Cotesia, dotadas ya de su arma genética. Porque en sus ovarios, junto a los huevos que habrían de inocular a las orugas, llevaban células nodriza encargadas de fabricar bracovirus. Esas células ensamblan a los virus a partir de las instrucciones de su propio ADN de avispa, hoy como hace unos 70 millones de años, cuando, a finales de la era de los dinosaurios, comenzó la extraña simbiosis entre estos insectos parasitoides y los polidnavirus.

Avispas y virus forman un dúo difícil de evitar incluso para la oruga de la mariposa cardenillo (Tomares ballus), a pesar de que este endemismo del oeste del mediterráneo se desarrolla prácticamente oculto dentro de las flores de ciertas leguminosas (Anthyllis, Astragalus, Lotus…) y de que cuenta con la protección de las hormigas (en este caso, de las Plagiolepis pygmaea). Muchas otras mariposas de su familia, los Licénidos, establecen relaciones con las hormigas. Se sospecha incluso que la mariposa cardenillo pasa la etapa de crisálida dentro de los hormigueros, al estilo de la hormiguera de lunares. Lo cual parece cuadrar con las citas de canibalismo entre las orugas de cardenillo, pues las de la hormiguera de lunares también son carnívoras al final de su etapa larvaria, cuando se alimentan de los huevos y larvas de las hormigas que las cuidan. En nuestro ecosistema, a principios de la primavera, es común ver a los cardenillos revoloteando a nuestro paso, pero en cuanto se posan su librea verdosa los camufla hasta hacerlos virtualmente invisibles entre la hierba.

Ciclo vital de la mariposa cardenillo basado en Jordano, D. et al. (1989) The life-history of Tomares ballus (Fabricius, 1787) (Lepidoptera: Lycaenidae): phenology and host plant use in southern Spain. Journal of Research on the Lepidoptera, 28: 112-122 y en la Guía de las mariposas de España y de Europa (Tolman y Lewington, 2002), de Lynx Edicions.

14 noviembre 2012

Delicioso parásito

Llegó el tiempo de la seta de cardo, y cada mañana los seteros que recorren las alfombras verdes de hierba recién nacida bajo la niebla son la pieza final de una larga y extravagante historia de evolución. Remontémonos unos 800 millones de años hacia el pasado; por entonces, la tierra firme era todavía un desierto solamente habitado por microbios y por algunos hongos que vivían de descomponer los escasos restos que dejaban las algas del verdín sobre la roca y el suelo. Miles de siglos después, hace unos 450 millones de años, ya había primitivas plantas creciendo junto al agua, erguidas gracias a la rigidez que les otorgaba una sustancia especial de sus células: la lignina, esa filigrana de anillos de átomos de carbono que hoy todavía sigue dando su consistencia a la madera. Al extenderse las plantas sobre tierra firme, la lignina se tornó abundante como residuo vegetal, y los hongos no desaprovecharon la oportunidad de alimentarse de ella. Desarrollaron eficaces sistemas moleculares para digerir la lignina, y hasta tal punto llegó la avidez de algunos hongos por la materia vegetal que empezaron a consumir a las plantas todavía vivas. Entre estos parásitos se cuenta nuestra seta de cardo, que vive a costa de ir pudriendo las raíces de ciertas hierbas de la familia Umbelíferas - no confundir con la versión cultivada, la falsa seta de cardo de la madera (Pleurotus ostreatus), de sabor muy inferior y que crece en los tocones formando parte de los hongos de la llamada "podredumbre blanca" de la madera.

Bajo lo que conocemos por seta de cardo (la de monte) se esconde un complejo grupo de especies y variedades de hongos cuyo aspecto y sabor resultan virtualmente idénticos. La diferencia radica en que cada variante de la seta de cardo se ha especializado en parasitar cierto tipo de umbelíferas de su área nativa de distribución, que es la cuenca mediterránea y sus alrededores. Así, Pleurotus ferulae infecta las raíces de la vistosa Ferula communis, mientras que Pleurotus eryingii hace lo propio con las del cardo corredor o setero (Eryingium campestre). Bajo tierra, esta seta despliega los filamentos algodonosos de su micelio, una pelusa viviente que va segregando enzimas digestivas llamadas lacasas, las cuales poco a poco hidrolizan la lignina de las raíces del cardo setero. Muchos cardos sucumben ante la infección por parte del hongo, que sería por tanto un parásito letal, un parasitoide. Pero otros cardos seteros resisten de algún modo, y estos supervivientes experimentan un misterioso cambio de sexo. Al parecer, ciertas sustancias que produce el hongo esterilizan la parte masculina (polen) de la planta. El cardo pasa así a convertirse en una planta hembra, a efectos prácticos, ya que sólo serán fértiles los óvulos de sus flores. En esto la seta de cardo recuerda a la bacteria Wolbachia, que vive dentro de numerosos insectos a los que convierte en hembras.

Pero parece ser que las consecuencias de esta transmutación no son del todo perjudiciales para los cardos seteros. Pensemos que, en un terreno de setas ("rodal"), los cardos feminizados no podrán reproducirse entre sí, con lo cual el polen que los fecundará forzosamente será de plantas de otros terrenos sin Pleurotus, terrenos que estarán relativamente lejanos y que por tanto seguramente tendrán cardos con variedades diferentes de ciertos genes. De este modo, los hongos están favoreciendo una saludable mezcla genética entre diferentes poblaciones de cardos seteros. Tal vez así facilitan la persistencia de las poblaciones de estas plantas, lo cual suena lógico porque dependen totalmente de ellas. ¿Acaso está convirtiéndose la seta de cardo en un extraño simbionte de su hospedador? Los indicios apuntan a que las diferentes especies y variedades de setas de cardo han evolucionado recientemente adaptándose a distintas plantas a lo largo de la zona mediterránea y alrededores, de modo que la coevolución planta-hongo no ha hecho más que empezar en este caso. ¿Qué derroteros seguirá la historia de la seta de cardo en un futuro lejano? ¿Se convertirá en un simbionte integrado dentro de los tejidos vegetales del cardo setero, como ejemplifican los numerosos hongos endofíticos que se conocen? Quién sabe...

Por su capacidad de romper la lignina, los Pleurotus y otros hongos de la podredumbre blanca de la madera podrían ser útiles para descontaminar terrenos polucionados con hidrocarburos aromáticos policíclicos.

13 junio 2011

Eau de cuquilllo


La abubilla (Upupa epops) fue sagrada en el antiguo Egipto, símbolo de virtud para los persas, animal impuro para los judíos, personaje con líneas de diálogo en el Corán, y hoy ave nacional de Israel. Con su costumbre de hurgar en el suelo clavando el pico en busca de insectos, no es raro que algunas civilizaciones asociaran este pájaro al mundo subterráneo y el más allá, ni que los antiguos minoicos de Creta representaran abubillas en tumbas y templos. En La Mancha encontramos otro punto de vista sobre la abubilla: se le llama cuquillo (por su canto, ese inconfundible "up-up-up") y simboliza el mal olor - en muchos pueblos, el comentario "hueles a cuquillo" puede traer conflictos que alteren la convivencia ciudadana. En esta apreciación se oculta un profundo conocimiento del pájaro, ya que efectivamente las abubillas pueden oler fatal. ¿Por qué huelen tan mal, los cuquillos?

En realidad no todas las abubillas hieden, sino solamente las hembras con pollos y los propios pollos. Si nos acercamos a uno de los agujeros donde los cuquillos cuidan a su prole, notaremos pronto lo cierto de esta afirmación, y si el aroma no nos desanima y persistimos explorando el nido, molestando a los jóvenes cuquillos, entonces los veremos moverse espasmódicamente, como si fueran serpientes, pero si ni eso basta para alejarnos asistiremos finalmente a un rotundo colofón defensivo, en el que los pollos nos dispararán sus excrementos con notable fuerza y puntería.

Pero volvamos al mal olor, y para resolver su origen debemos mirar bajo la cola de la abubilla, donde se abre una glándula común en las aves, la glándula uropigial, que fabrica una secreción sebosa recogida por el pájaro con el pico y untada después en las plumas para impermeabilizarlas. En el cuquillo macho adulto, la secreción uropigial es clara y sin olor, mientras que en las abubillas madres y en sus pollos sale oscura y maloliente. Esta diferencia se debe a que la secreción está repleta de bacterias de las que viven a millones dentro de la glándula uropigial, estableciendo una fétida simbiosis que no solamente dota al pájaro de un olor repugnante para muchos depredadores, sino que además le ayuda a mantener las plumas sanas dentro del agujero del nido, ya que el líquido excretado tiene propiedades antimicrobianas que protegen el plumaje de bacterias que podrían estropearlo. Y así, gracias a sus fragantes socios microscópicos, las abubillas nos muestran cómo la evolución puede crear alianzas extravagantes, pero útiles al fin y al cabo, incluso entre los organismos más dispares.

Referencias culturales sobre la abubilla basadas en Wikipedia (salvo la parte manchega); ilustración redibujada de la guía de aves de la SEO.