29 mayo 2011

El planeta de los parásitos

En todo el mundo conocemos más especies de animales que de ningún otro grupo de seres vivos, y más especies de insectos que de ningún otro tipo de animal. Muchas especies de insectos son herbívoros muy especializados, ya que comen de una sola especie o familia de plantas, como suele ocurrir con las mariposas diurnas. Así, los gusanos de seda solamente comen hojas de morera, y en nuestros montes la mariposa arlequín se desarrolla únicamente sobre las aristoloquias, la cleopatra en ciertos espinos, las orugas de las mediolutos y de los lobitos comen gramíneas, y las de la manto bicolor (Lycaena phlaeas, dibujo), acederas (como la acedera de lagarto, Rumex bucephalophorus, en la fotografía). Siendo pequeños herbívoros, las orugas de las mariposas en realidad actúan como parásitos, porque dañan a la planta que comen pero sin causarle necesariamente la muerte. La enorme diversidad de insectos herbívoros especializados, desde las mariposas a muchos escarabajos y chinches, junto con la increíble cantidad de especies de insectos y nemátodos parásitos (y de insectos parasitoides), sugiere que vivimos en un planeta cuya biodiversidad consiste sobre todo en parásitos de un tipo u otro.

La historia evolutiva de estos diminutos parásitos está repleta de curiosidades. Por ejemplo, desde que las mariposas aparecieron, hace más de 100 millones de años, han entablado una silenciosa pero continua batalla evolutiva con su alimento, una partida jugada generación tras generación en la cual las plantas han desarrollado diversos venenos y sustancias desagradables que las han hecho menos apetecibles para los herbívoros, y las mariposas han tenido que adaptarse a esos tóxicos. Pero los tóxicos de una familia de plantas, incluso los de una sola especie, a menudo no son los mismos que los de otras familias o especies, y ante estas diferencias las mariposas se ven forzadas a elegir un grupo de plantas, ya que sus orugas no pueden resistir con igual éxito todas las toxinas vegetales. Esta especialización ha favorecido el origen de nuevas especies de mariposas, separadas de otras especies por desarrollarse sobre plantas con unas toxinas concretas. Debido a esta tendencia a la especialización, los grupos de insectos que han adoptado la dieta herbívora suelen tener más especies que sus parientes no fitófagos.

En el lento diálogo evolutivo entre plantas y mariposas reside una clave para entender la gran diversidad de estos y de otros muchos insectos herbívoros: con cada nueva familia de plantas que surgía, un nuevo tipo de alimento podía ser aprovechado por nuevos insectos especialistas, especies que al originarse favorecerían, a su vez, la evolución de nuevas toxinas protectoras en sus plantas nutricias, cerrando así un círculo vicioso en el que plantas e insectos se diversificarían juntos cada vez más, las unas progresivamente más armadas de toxinas, y los otros gradualmente más capaces de neutralizar esas defensas químicas. ¿Ha ocurrido realmente esta diversificación conjunta, esta coevolución? ¿O los insectos simplemente se han adaptado a la diversidad de plantas que ha ido originándose al margen de su influencia directa como herbívoros? Sea cual sea la respuesta, en el planeta de los parásitos la historia de los insectos especialistas y sus plantas nutricias parece clave para entender la biodiversidad.

Basado en algunas ideas de Biodiversity - an introduction (Gaston & Spicer, 2004). Dietas de las mariposas según la guía de mariposas de Tolman y Lewington (1997). Después de publicar esta entrada, descubro que su título es, por pura casualidad, el mismo que el de un relato de ciencia ficción de los años 30 (!).

14 mayo 2011

Vampiro vegetal trepador

Para una planta normal, carece de sentido moverse del sitio donde está enraizada, desde el cual domina la valiosa porción de tierra que le aporta agua y minerales. Sin embargo, los tallos a veces sí se mueven, orientando las hojas hacia la luz. En El Origen de las Especies, Darwin explica que este movimiento es común en los brotes jóvenes de muchas plantas: el tallo gira muy lentamente, recorriendo su ápice círculos en el aire a lo largo de horas y horas, orientándose en busca de luz. Las plantas trepadoras retienen este movimiento juvenil cerca del extremo de sus tallos, lo que les ayuda a explorar los alrededores hasta dar con un soporte al que asirse, por ejemplo, mediante diminutas garras (como en los galios) o zarcillos (como en los brísoles). Así, las trepadoras escapan de la peligrosa sombra que les dan las plantas vecinas y que estorbaría su crecimiento por dificultarles la fotosíntesis. En muchas cunetas ricas en nutrientes, las hierbas ahora crecen altas y espesas hasta oscurecer el suelo bajo ellas, configurando así el caldo de cultivo donde triunfan las hierbas trepadoras.

Pero el hábito trepador abre una nueva posibilidad, como si evolución se plantease, a través de la planta trepadora, qué sentido tiene seguir haciendo la fotosíntesis cuando se crece agarrada estrechamente a otras plantas repletas de savia. En la familia de las correhuelas (Convolvuláceas) la evolución respondió a esta pregunta originando las cuscutas, alias cabelleras del diablo, cabellos de monte y barbas de raposo, entre otros nombres. Estas plantas parásitas trepadoras se enredan a sus víctimas y les succionan la savia, balanceando lentamente sus brotes como cabellos en el aire para atacar un tallo tras otro, como una insaciable maraña de hilos rojos que drenase a su víctima a través de cientos de diminutos abrazos rematados en un mordisco, al estilo del vampiro de múltiples bocas sobre tentáculos imaginado por Robert Bloch.

Cada cuscuta nace de una minúscula semilla de la que brota un delgado tallo verde, que durante varios días crece haciendo la fotosíntesis, oscilando en círculo en busca de su primera víctima. Cuando la localiza, se enrosca alrededor del lugar elegido y produce un haustorio, una hinchazón a través de la cual succiona la savia elaborada de esa planta. Sus primeros sorbos de savia le hacen olvidar la fotosíntesis, y sus raíces se descomponen. Se convierte así en hilos pálidos o rojizos suspendidos en el aire, enredados entre la hierba y los arbustos, chupándoles la savia mediante multitud de haustorios. La cabellera del diablo ha perfeccionado esta manera de vivir hasta el punto de seleccionar a sus víctimas, como un depredador selecciona a su presa. Su contacto con los tallos permite a este vampiro vegetal saber de alguna manera si la planta será una buena víctima, si está saludable o no, y si la especie merece la pena, porque cada especie de cuscuta tiene tiene sus propias preferencias a la hora de parasitar. Por ejemplo, Cuscuta europaea parasita a los espinos albares, pero tiende a enrollarse en torno a espinos albares sanos y fuertes, y a alejarse de los más débiles. Tal vez conoce el estado nutricional de la planta porque analiza los flavonoides de la corteza. En cualquier caso, la cabellera del diablo evoca la escena inquietante de una planta que empieza a moverse para atacar, pero no del modo tan animal que John Wyndham describió para sus trífidos, sino de otra manera más extraña y sin embargo mucho más realista, mucho más vegetal: no os lo perdáis en este vídeo filmado con cámara rápida.

En la imagen, la cuscuta más común del ecosistema, Cuscuta epithymum, sobre tomillo (Thymus zygis) y oreja de liebre (Phlomis lychnitis), dos Labiadas. Interesante comparar a la cuscuta con uno de nuestros vampiros vegetales subterráneos.

09 mayo 2011

El extraño viaje del aceitero

He aquí a uno de los insectos más famosos de España: Berberomeloe majalis, el más común de nuestros aceiteros, esos escarabajos enormes, de hasta 7 cm, que corretean en mayo por los tomillares, arrastrando su vietre exageradamente largo. Dicen que cuando tengamos en casa un grillo que no cante, para animarlo basta con echarle uno de estos insectos, y por eso en algunos sitios lo llaman curagrillos. Cuando lo molesten, Berberomeloe exudará un aceitoso líquido anaranjado: su propia sangre, cargada de un veneno llamado cantaridina. Si esta sustancia toca la piel, produce ampollas, y si es ingerida causa inflamaciones en el aparato urinario y de paso una erección, por lo cual antes se consideraba un afrodisíaco.

Otros aceiteros ibéricos similares, los del género Meloetienen el ciclo vital más extraño de cuantos conozco. Las hembras de estos aceiteros llevan el abdomen repleto de miles de huevos, y deambulan a ras de tierra poniendo aquí y allá lotes de algunos centenares. De cada huevo nace una minúscula larva, pegajosa y de fuertes uñas triples, la larva triungulinum. Estas larvillas trepan por la hierba, se suben a una flor y allí se quedan quietas. En cuanto llega a la flor una abeja, las larvas rápidamente trepan a su cuerpo, agarrándosele al pelo con las uñas. Bien sujetas de este modo, viajan con la abeja hacia su nido subterráneo, hacia las celdillas cargadas de miel. Allí, en la oscuridad, cuando la abeja esté poniendo un huevo en una celdilla, entonces y solamente entonces, una sola larva de aceitero se bajará de ella. Quedará subida al huevo, que flota como una balsa en un mar de miel, ese líquido viscoso en el que la larva moriría pegada con sólo rozarlo. La abeja no repara en el tripulante del huevo, y sella la celda. Entonces la larva de aceitero se come el interior del huevo flotante, y dentro de la delgada cáscara se transforma en otra larva semejante a un gusano, que sí puede tomar miel y que crece y crece hasta llenar la celda.

La odisea de los aceiteros Meloe resulta más compleja que la de los Berberomeloe, los cuales se han ahorrado el viaje a lomos de una abeja: sus larvas recorren el suelo a la búsqueda de un agujero de abeja solitaria. La larva se cuela dentro y allí se transforma en esa larva comedora de miel, en otro ejemplo más de esa hipermetamorfosis tan común en la familia de los aceiteros, los Meloideos. De hecho uno de estos escarabajos, el Sitarisllevó a Fabre a descubrir la hipermetamorfosis, el desarrollo que implica larvas de más de una forma distinta, como ocurre con el propio aceitero o la mantispa, en otro orden de insectos. ¿Cómo habrá surgido el insólito ciclo vital de los Meloideos? Hay indicios de que el transporte a lomos de abeja (foresia) podría haber evolucionado varias veces independientemente dentro de esta familia. Si sucedió así, entonces la evolución no solo genera seres increíbles, sino que parece complacerse en ir más allá de nuestra imaginación una y otra vez.

La vida de un Meloideo parasitoide de abejas la cuenta mucho más detalladamente Fabre en sus Souvenirs Entomologiques. Muchas gracias a Jesús Dorda por ayudarme a mejorar la calidad de esta entrada informándome sobre el ciclo vital de Berberomeloe en comparación con el de Meloe, tomando como fuente al especialista en Meloideos Mario Garía París, del Museo Nacional de Ciencias Naturales (Madrid).