Los cambios provocados por las actividades humanas en el clima y los
ecosistemas están forzando un conjunto complejo de presiones selectivas que
actúan sobre los organismos en particular y la biosfera en general.
Recordemos que cualquier causa que reduzca el éxito reproductivo de una
población en una proporción significativa ejerce una potencial presión
evolutiva o presión selectiva. Si se produce suficiente presión sobre una
población, en su seno se pueden generalizar los rasgos hereditarios que reducen
sus efectos.
Un ejemplo muy comentado estos días es la resistencia a los
antibióticos (farmacorresistencia) que están demostrando algunas bacterias, que
podemos considerar como un paradigma de selección natural. Cuando se utiliza un
fármaco para combatir una determinada especie de bacteria, las que no pueden
resistirlo mueren y no producen descendencia, mientras que las que sobreviven
pueden pasar a la siguiente generación el gen (o genes) que las hace
resistentes. Por esa razón, la farmacorresistencia se incrementa de generación
en generación.
Por ejemplo, en los hospitales, se crean entornos favorables en los que
patógenos como la bacteria Clostridium
difficile desarrollan resistencia a los antibióticos. La resistencia se
agrava con el uso indiscriminado de estos fármacos y se activa si se utilizan
para tratar enfermedades no bacterianas, se administran en cantidades excesivas
o durante más tiempo del indicado.
Aunque por razones obvias (afección a la salud) las presiones
selectivas como la citada se conocen con cierta profundidad, en la mayoría de
los casos que afectan a otros organismos carecemos de información sobre si pueden
adaptarse a los cambios en su entorno y cómo hacerlo.
En las plantas, la investigación se ha centrado en los cambios en la
fenología y en las interacciones planta-polinizador inducidos por el clima, pero
sigue habiendo escasez de conocimiento sobre cómo influyen en la respuesta
adaptativa otras características mediadas por los polinizadores.
Cada primavera, billones de flores se aparean con la ayuda de animales,
principalmente de insectos. Aunque en los trópicos existen múltiples y
sofisticadas estrategias reproductivas, la mayoría de las flores atraen a los
polinizadores con colores llamativos y recompensándolos con un néctar nutritivo.
A medida que los animales viajan de flor en flor, llevan consigo polen, que
fertilizará los óvulos de otras flores; las que resulten fertilizadas, que
serán mayoría, responderán formando semillas en cuyo interior está el embrión
de donde surgirá una nueva planta. Es lo que conocemos como fecundación
cruzada.
El enorme y contrastado efecto
nocivo de los pesticidas sobre las poblaciones de insectos está ejerciendo
un efecto selectivo sobre las plantas que dependen de ellos para su polinización,
como acaba de demostrarse al comprobar experimentalmente que a medida que
disminuye el número de abejas y otros polinizadores, las violetas
silvestres se adaptan a la autofecundación para fertilizar sus propias
semillas.
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| Un ejemplar de violeta o pensamiento (Viola sylvestris) usado en los experimentos. |
Las violetas silvestres, también conocidas como pensamientos de campo,
suelen utilizar abejorros para reproducirse sexualmente. Pero también pueden
utilizar su propio polen para fertilizar sus propias semillas, es decir, para
autofecundarse.
En principio, podría pensarse que la autofecundación es más conveniente
que el sexo, ya que una flor no tiene que esperar a que la fertilice un insecto
que pase por allí. Pero una flor autofecundada sólo puede utilizar sus propios
genes para producir nuevas semillas, lo que conduce a la endogamia poblacional
y al declive de cualquier estirpe, como pudieron comprobar Austrias y Borbones.
Y es que el intercambio sexual es sinónimo de mejora. La reproducción
sexual permite que las flores mezclen su ADN, creando nuevas combinaciones que
pueden prepararlas mejor para enfrentarse a enfermedades, sequías y otros
desafíos que pudieran encontrar las generaciones futuras.
Para seguir la evolución sexual de los pensamientos de campo en las
últimas décadas, los investigadores utilizaron un reservorio de semillas que
los Conservatorios Botánicos Nacionales de Francia recolectaron en los años
1990 y principios de los 2000. Luego compararon estas flores viejas con otras frescas
colectadas en toda la campiña francesa. Después de cultivar semillas nuevas y
viejas en condiciones idénticas de laboratorio, descubrieron que la
autofecundación había aumentado un 27% desde la década de 1990.
Los investigadores también compararon la anatomía de las plantas.
Aunque los nuevos pensamientos no habían cambiado de tamaño total, sus flores
se habían encogido un 10% y producían un 20% menos de néctar. Eso hizo sospechar
que estos cambios hacían que los nuevos pensamientos fueran menos atractivos
para los abejorros. Para probar esa hipótesis, colocaron colmenas de abejorros
dentro de recintos con pensamientos de campo nuevos y viejos. ¡Eureka!: las
abejas visitaron más las plantas viejas que las nuevas.
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| Un ejemplar de abejorro (género Bombax) se afana polinizando un pensamiento silvestre |
A medida que las poblaciones de abejorros han disminuido, el coste de
producir néctar y flores grandes y atractivas puede haberse convertido en una
carga para las flores. En lugar de invertir energía en atraer a los
polinizadores, los pensamientos de campo parecen estar teniendo más éxito
dirigiéndola al crecimiento y la resistencia a enfermedades.
Los investigadores sospechan que muchas otras flores enfrentan el mismo
desafío para su supervivencia y es posible que también estén evolucionando en
la misma dirección. Si eso es cierto, las plantas pueden estar empeorando la
situación para los insectos polinizadores. Muchos polinizadores dependen del
néctar como alimento; si las plantas producen menos, los insectos pasarán
hambre.
De esa forma, los polinizadores y las flores podrían quedar atrapados
en una espiral descendente. Menos néctar reducirá aún más las poblaciones de
insectos, lo que podría ser la causa de que la reproducción sexual fuera aún
menos favorable para las plantas, que usarán cada vez con mayor frecuencia la
alternativa de la autofecundación.
A largo plazo, las limitaciones genéticas de la autofecundación podrían
poner a las plantas en riesgo de extinción, porque no podrán adaptarse, haciendo
que la extinción sea más probable. La espiral podría ser incluso peor de lo que
sugiere la investigación. Junto con la disminución de los polinizadores, las
plantas con flores enfrentan otros desafíos que pueden estar llevándolas a
abandonar la reproducción sexual.
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| Ipomoea purpurea |
El calentamiento global, por ejemplo, está acelerando el crecimiento de
las flores. Es posible que se esté reduciendo el período temporal durante el
cual pueden ofrecer néctar a los polinizadores antes de que las flores se
marchiten. También sería posible, como sugirió una investigación
llevada a cabo con las campanillas Ipomoea purpurea que
algunas plantas pudieran responder a la disminución de los polinizadores de
manera opuesta, es decir, haciendo que las flores se hicieran más grandes, no
más pequeñas, un cambio que podría interpretarse como una estrategia para
seguir atrayendo a las abejas a medida que el número de estas disminuye.
En resumen, que las plantas podrían invertir sus recursos bien en la
autofecundación, como están haciendo los pensamientos o en resultar más
atractivas a los polinizadores, como parecen hacerlo las campanillas. Ambas estrategias
son perfectamente razonables. ©Manuel Peinado Lorca.