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.

08 junio 2011

Las plantas del fuego

El lema "todos contra el fuego" ha calado tanto en nuestra sociedad que nos cuesta asumir la idea de que los incendios naturales forman parte del funcionamiento de la mayoría de nuestros montes. La influencia del fuego ha sido una constante en la cuenca mediterránea durante millones de años, por lo que muchas plantas están adaptadas a tolerarlo e incluso lo aprovechan en su ciclo vital. Los incendios que suceden con la frecuencia adecuada de hecho favorecen la biodiversidad, abriendo claros donde pueden crecer arbustos y hierbas lejos de la dañina sombra de un dosel forestal cerrado. Actuando el fuego como un gigantesco herbívoro que llegase una vez cada pocas décadas (menos de 25-50 años para la mitad de nuestros matorrales), los incendios explican algunas de las peculiaridades más llamativas de las plantas mediterráneas.

¿Qué harían las plantas de nuestro ecosistema ante un incendio? Las encinas quemadas rebrotarían desde su cepa subterránea, como suelen hacer los árboles siempre verdes del mediterráneo. Los romeros arderían rápidamente, ya que los aceites fragantes de sus hojas atraen el fuego, como sucede también con otros arbustos aromáticos y con la jara pringosa y su barniz pegajoso. Con el fuego, las semillas del romero, entre la tierra, recibirían un golpe de calor que cuirosamente las despierta, con lo cual germinarán masivamente después del incendio, aprovechando los nutrientes de las cenizas y colonizando con rapidez los claros abiertos por el fuego. Esta estrategia, la de los germinadores, se observa de manera espectacular en las jaras. Sabiendo esto, ¿a quién le extraña que buena parte de los matorrales mediterráneos sean jarales y garrigas de plantas aromáticas? Estos arbustos precisamente son oportunistas que surgen tras los incendios con los que el hombre ha aclarado durante siglos los montes para conseguir tierras de pasto.

Sin embargo, ninguna de las plantas de nuestra región puede compararse por su relación con el fuego con una especie exclusiva de los matorrales mediterráneos de Sudáfrica, del llamado fynbos, donde el fuego ha sido mucho más importante para la vegetación (la mitad de estos matorrales se quema en 10-20 años. La planta en cuestión es Cyrtanthus ventricosus (dibujo)una verdadera "flor del fuego", de la familia de los narcisos, un bulbo que permanece inactivo, oculto bajo tierra, hasta que ocurre un incendio. Entonces crece alzando sobre el suelo calcinado tallos que darán flores y semillas antes de marchitarse, y después vuelve a su quietud subterránea a la espera del próximo fuego. Un ejemplo increíble de las muchas sorpresas que seguramente nos aguardan todavía entre la biodiversidad mediterránea a lo largo del mundo.

Datos sobre la respuesta de encinas, romeros y jaras procedentes de Pausas y Verdú (2005) Plant persistence traits in fire-prone eocsystems of the Mediterranean basin: a phylogenetic approach. Oikos 109: 196-202. Agradecimientos al primer autor de ese artículo por proporcionarme información útil para elaborar esta entrada..

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).

30 abril 2011

Parásitos tan útiles

La hormiga recorre el terciopelo blanco de los tallos de un arbusto, erizado de espinas, que sólo existe en la Península Ibérica. Astragalus clusianus, emparentado estrechamente con hierbas leguminosas, es un matorral con flores de cáliz hinchado, por uno de los cuales cruza la hormiga, junto a un agujero circular que practicó algún abejorro para robar néctar. Más allá, la hormiga se detiene entre unos puntos negros que motean el tejido rosado del cáliz. Toca esas motas negras con las antenas, y los pulgones expulsan por el extremo de su abdomen una gota de melazo, el líquido dulce mediante el que se deshacen del exceso de azúcares que les aporta la savia elaborada del Astragalus. Para las abejas, el melazo supone la base para hacer miel cuando no hay nada mejor. Para las hormigas, esta secreción viscosa es la golosina por la que cuidan de los pulgones como de un rebaño diminuto, protegiéndolos de sus numerosos enemigos: las mariquitas de 7 puntos, las crisopas, las larvas de ambas y las de ciertas moscas sírfidas, las avispas parasitoides que les inoculan huevos…

Ante tantas amenazas, los indefensos pulgones pagan con azúcar la protección de todo un ejército de belicosas hormigas. Pero además, sin pretenderlo, los pulgones seguramente están siendo el intermediario que utiliza la planta para ganarse la protección de esas hormigas. Porque a menudo, en la naturaleza, las plantas con pulgones no muestran señales de estar perjudicadas, sino todo lo contrario, un vigor inusual. La explicación a esta aparente paradoja es que las hormigas, al patrullar incesantemente los tallos, hojas y flores en busca de sus pulgones, eliminan a su paso las orugas y otros insectos comedores de hojas, los cuales podrían dañar la planta mucho más que los pulgones. Y aunque los pulgones a veces contagian enfermedades de unas plantas a otras (por ejemplo, virus vegetales), el caso es que mediante su conexión con las hormigas parecen beneficiar más que perjudicar, sobre todo en las leñosas. Lo mismo cabe decir de algunas jóvenes cigarrillas, equivalentes a los pulgones en su relación con las plantas y las hormigas. Este ejemplo de interacción ecológica indirecta entre plantas y hormigas muestra que para entender la naturaleza no podemos centrarnos simplemente en las interacciones directas entre especies: hay que tener miras más amplias. También sugiere que, en ocasiones, un parásito puede funcionar como un órgano más de su hospedador, atrayendo, por ejemplo, los servicios de un protector.

Gracias a Bibiano Fernández por la ayuda para identificar este Astragalus.

23 abril 2011

Praderas en el aire

Los primeros árboles que surgieron sobre la tierra trajeron nuevas oportunidades de vida para los animales, hace unos 400 millones de años. Alzándose del suelo gracias a su tronco, un árbol puede dar hojas a lo largo de metros y metros de altura, formando así una masa verde mucho más voluminosa que la de cualquier pradera que creciese en la misma superficie de suelo que abarcan sus raíces. Realmente la plétora de pequeños herbívoros que se ceban cada año en los renuevos de nuestras encinas hace pensar que para la mayoría de los animales un árbol es algo así como una pradera suspendida en el aire a lo largo de ramas. Pero para un animal pequeño se trata de una pradera bastante desprotegida, porque entre las hojas y ramas no hay refugios tales como rocas, hojarasca o simplemente tierra donde enterrarse, escondrijos todos ellos que sí suelen hallarse a ras de suelo por imperativo de la fuerza de gravedad. Ante esta falta de refugios y la abundancia de enemigos (pájaros, avispas, moscas rapaces...), no es raro que muchos de los diminutos herbívoros de las encinas se fabriquen ellos mismos sus propios escondites. Por ejemplo, cada una de las abundantísimas orugas de la polilla Aleima loeflingianum se oculta en un estuche que construye uniendo con seda los bordes de varias hojas de encina.

Otra manera de protegerse con las hojas nos la muestra el escarabajo rojo de la imagen, un gorgojo enrollahojas. La hembra hace a mordiscos un corte en una hoja de encina de tal manera que la lámina verde se enrolla sobre sí misma formando una especie de tubo. En el interior de esta guarida la hembra pone huevos, y la larva del futuro gorgojo se desarrollará allí dentro, a salvo, alimentándose de los tejidos tiernos de la hoja. Pero, a pesar de todas estas precauciones, el cobijo del enrollahojas todavía puede recibir a un inquilino: la larva del gorgojo verde Lasiorhynchites, que cría en los refugios de su pariente el enrollahojas. Ambas larvas crecen juntas dentro del estuche, aparentemente en buena armonía, hasta que caen al suelo para pupar. Allí sus caminos se separan, pero quizás sólo por unos meses, porque si todo les va bien estos "hermanos de hoja" podrán reencontrarse ya como adultos en los brotes de alguna carrasca en el mes de abril.

Los gorgojos enrollahojas son típicos de las selvas tropicales, y en nuestros montes constituyen un recuerdo más del pasado tropical de la región mediterránea. ¿Qué improbables senderos de la evolución habrán llevado a los enrollahojas y a su inquilino verde a vivir de este modo, como reliquias de un linaje tropical en pleno monte mediterráneo? En cualquier caso, estos gorgojos tan solo representan la punta del iceberg, una más de las muchas historias insólitas que se ocultan en el extraño país de las maravillas que hay en la copa de una encina. En la copa de una simple encina, de una cualquiera de nuestros millares de encinas.

Basado en la narración de Fabre sobre el gorgojo Attelabus (Souvenirs Entomologiques) y en la información sobre estos grogojos que figura en la guía de coleópteros de Zahradnik (Omega, 1990).

09 abril 2011

Flores mentirosas

En el pasillo de las orquídeas-abeja, entre dos filos de encinas, se alzan algunos romeros; a la sombra de su madera retorcida cuelgan las campanas del tulipán de monte, y alrededor de ellos se extiende un pasto pedregoso repleto de manzanilla portuguesa. No hay ni una sola orquídea llamativa, como Orchis papilionacea, pero sí muchas orquídeas-abeja, con sus flores abriéndose como extraños insectos, pelirrojas y aterciopeladas, con formas extravagantes y reflejos como de alas que relucen.

Algunas abejas macho encuentran irresistibles estas flores. Realmente les recuerdan a una hembra, no sólo por su aspecto, sino por su olor. De algún modo, millones de años de evolución han proporcionado a las orquídeas la fórmula secreta del aroma de la abeja hembra a la que imitan. Hasta tal punto es bueno el engaño que las abejas macho tratan inútilmente de aparearse con la flor. Cuando los forcejeos de la abeja la colocan en la posición adecuada, se le quedan pegadas dos bolsas de polen, las polinias (adheridas a la frente, o al extremo del abdomen, según la orquídea). Así su próxima visita a otra orquídea-abeja podrá polinizar la flor. ¿Resultado? La pobre abeja ha tenido dos decepciones sexuales, y la orquídea se ha gastado cero calorías en néctar para atraer a las abejas, pero a pesar de eso ha conseguido reproducirse: el engaño sexual le ha dado buenos dividendos evolutivos.

Y sin embargo, siempre que veo orquídeas-abeja pienso que están atrapadas por su propio engaño. Porque, ¿qué ocurriría si lograran ser muy abundantes? Las abejas perderían mucho tiempo y energía entreteniéndose con las flores engañosas, y eso les restaría capacidad reproductiva. Entonces la selección natural se pondría en marcha seleccionando a los machos capaces de detectar e ignorar las imitaciones florales. Con esto, las orquídeas abeja perderían clientela, y se verían obligadas a evolucionar, mejorando sus imitaciones. Así entraríamos en un círculo vicioso, en el que, generación tras generación, las abejas se volverían cada vez más hábiles descubriendo los engaños y las orquídeas harían señuelos cada vez más eficaces. Es lo que se llama una “carrera de armamentos”, cuyo final podría ser o bien abejas que ya no pueden ser timadas por las orquídeas (las cuales irían escaseando hasta quizás desaparecer), o bien una flor con todo lo que una abeja macho pueda soñar, un señuelo insuperable… con el que las orquídeas estarían no ganando la partida, sino perdiéndola. Porque, si las orquídeas abundan y el señuelo es tan bueno que las abejas macho realmente lo prefieren a las hembras, eso diezmará la reproducción de las abejas, y entonces cada año tendrán menos polinizadores, con lo cual las orquídeas se reproducirán cada vez menos, y quizás se extingan. Su propio éxito habrá sido su fracaso, igual que si un depredador fuese tan eficaz como para exterminar a sus presas o un parásito se contagiase como una plaga acabando con sus hospedadores.

¿Cuál es la solución a esta partida de ajedrez evolutiva? La que nos muestran nuestros campos: pocas orquídeas-abeja, pero con flores muy atractivas para las abejas macho. Al ser pocas flores, no estorban demasiado la reproducción de sus abejas, por lo que no entran en la peligrosa carrera de armamentos. Y al ser flores muy atractivas, da igual que sean pocas, porque seguramente tendrán éxito. Al apostar por la escasez como estrategia de supervivencia, las orquídeas abeja son lo que se llama “enemigos raros” de sus polinizadores. Evocan la idea de que la naturaleza es una vasta calculadora analógica, capaz de resolver complejos cálculos evolutivos usando, entre otras unidades, flores e insectos.

En la imagen, una de las cuatro especies de orquídea-abeja del paraje, Ophrys lutea. Más sobre polinización por decepción sexual en este artículo.

01 abril 2011

Viviendo sin aire

Junto a las encinas, entre las flores amarillas de las aliagas, una oveja pasta, recortando hierba con los largos dientes, hora tras hora, hasta acumular casi 5 kg de pasto en su estómago. Luego, tranquilamente, rumia, regurgita la hierba tragada para masticarla de nuevo, bocado tras bocado, y el puré resultante regresa al estómago, a la gran cámara oscura del rumen. Allí, millones de diminutas vidas microscópicas aguardan para digerir la pasta de hierba. Viven prácticamente sin oxígeno, como vivían las células primordiales del eón Arcaico. Como ellas, la mayoría son bacterias. Se alimentan de la fibra de la hierba, de la celulosa; la fermentan y dejan como residuo un cóctel de suaves ácidos orgánicos llenos de una energía que aprovecharán otras bacterias diferentes. Entre las bacterias nadan microbios de formas insólitas que parecen como monstruos enormes impulsados por pestañas vibrátiles. Son células eucariotas, los ciliados del rumen: Entodinium, Isotricha... Engullen bacterias una tras otra como alimento, pero a la vez algunos albergan bacterias que viven flotando dentro de ellos. Estas bacterias interiores, al alimentarse, desprenden gas natural, metano que escapa al exterior por la boca de la oveja, contribuyendo al cambio climático. Estos productores de metano son los metanógenos, reliquias vivientes de una Tierra primigenia donde el aire todavía no tenía oxígeno, supervivientes de un abismo de tiempo anterior a los dinosaurios y a los animales y plantas, de una edad en que nuestro mundo era un planeta extraño donde el metano de la atmósfera retenía el calor de un Sol joven y débil, originando una bruma rojiza que hacía del día un perpetuo ocaso.

Podríamos perdernos en esta jungla microbiana: hay hongos que a veces parecen no serlo, porque sus esporas nadan, y también hay virus que destruyen bacterias, como los Podoviridae, y en una gota del fluido del rumen puede haber más de estos virus que personas en el mundo. Para todos estos microbios la oveja es valiosa, porque ofrece en su rumen un buen ambiente donde vivir, lleno de alimento y lejos del oxígeno del aire, que los dañaría. Fuera de la oveja, estos seres microscópicos deben de sobrevivir a duras penas convertidos en esporas, si es que sobreviven, a la espera de ser tragados para resucitar dentro del estómago. Para la oveja, los microbios son valiosos: sin ellos, no podría digerir la fibra, el componente principal de la hierba. Gracias a sus extraños aliados, la oveja asimila la celulosa en forma de sustancias sencillas, el producto del tanque de fermentación que es su rumen. Pero la oveja también devora a sus benévolos inquilinos, cuando digiere la pasta de hierba fermentada, en otra cavidad del estómago. Y toda esta historia al final puede terminar en nosotros, a través del cordero y del queso.

Más sobre el rumen de la oveja en este artículo, y sobre la vida primigenia en Knoll (2003) La vida en un joven planeta, Omega.

19 marzo 2011

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.