Dime con qué animal te juntas y te diré qué beneficio provees: evolución profunda de servicios ecosistémicos en monocotiledóneas

Las monocotiledóneas constituyen uno de los principales linajes de plantas angiospermas (plantas con flores propiamente dichas), incluyendo 60,000 especies entre las que destacan las orquídeas y las gramíneas (juntas representan aproximadamente el 53% del total de plantas monocotiledóneas). Así, se puede afirmar que orquídeas y gramíneas son parientes relativamente cercanos en comparación con otras familias de angiospermas no monocotiledóneas como las compuestas (la familia de las margaritas) o las leguminosas (la familia de las legumbres). Sin embargo, a juzgar por el aspecto general de sus flores, cualquier observador sin conocimientos de botánica sistemática se sorprendería de la relativa proximidad evolutiva de estas plantas; mientras que las orquídeas levantan pasiones entre los aficionados a la floricultura por la belleza de sus flores, las gramíneas no están en condiciones de presumir de espectacularidad floral.

            No obstante, la carencia de flores vistosas y llamativas no está reñida con el éxito ecológico, más bien todo lo contrario. Las gramíneas se distribuyen en casi todos los ecosistemas terrestres y suelen ser el grupo dominante en muchos de ellos. Así, algunos autores han reconocido una serie de caracteres que podrían explicar esta historia de éxito, un fenotipo integrado que se conoce con el nombre de “síndrome del vikingo”. Al igual que los guerreros germánicos, las gramíneas son capaces de recorrer grandes distancias para colonizar nuevos hábitats, y el rápido desarrollo de sus embriones garantiza la persistencia de los individuos. Además, las semillas de las gramíneas cuentan con unas reservas de almidón particularmente generosas que resultan de gran utilidad durante las primeras etapas del ciclo biológico. No es casualidad que las gramíneas denominadas ‘cereales’ se encuentren entre los alimentos más relevantes a escala planetaria, incluyendo maíz, trigo, mijo y arroz, entre otros. Una vez alcanzada la edad reproductiva, la polinización mediada por el viento les permite evitar algunos de los problemas derivados de la polinización por insectos (estrategia dominante entre las plantas con flores), como la limitación o ausencia de polinizadores eficientes. Por otro lado, las gramíneas resisten bien los incendios que ellas mismas contribuyen a propagar acumulando materiales altamente inflamables (al más puro estilo vikingo), y presentan algunas adaptaciones para hacer frente a un enemigo común: los grandes herbívoros. Muchas gramíneas tienden a mantener las yemas de crecimiento fuera del alcance de estos animales, ya sea a ras de suelo o, incluso, bajo tierra, lo que les permite rebrotar una y otra vez bajo presiones de herbivoría que resultan insostenibles para otras especies. Esta característica, junto con su habilidad para crecer en cualquier tipo de ambiente, hacen de las gramíneas unas excelentes plantas forrajeras. Se podría decir que las gramíneas prescindieron de las sutilezas florales de sus antepasados para lanzarse a la conquista del mundo y convivir apaciblemente con los grandes herbívoros. En términos más antropocéntricos, su historia evolutiva les ha llevado a perder potencial ornamental para ganarlo como valioso alimento ganadero.

La sobriedad espartana de una comunidad de gramíneas de la sabana africana en contraste con el estilo glamuroso de las orquídeas. Las primeras son ampliamente utilizadas como alimento para el ganado, mientras que las segundas destacan por su valor estético y ornamental. En el centro, una especie del género Phalaenopsis, uno de los más populares para su cultivo doméstico. Arriba a la derecha, flor de Cypripedium calceolus, y abajo flores de Ophrys speculum, dos especies de orquídeas con flores muy llamativas y sistemas de polinización hiperespecializados.

            Al igual que las gramíneas, las orquídeas han mantenido un estrecho contacto con los animales a lo largo de millones de años de evolución, con la salvedad de que las segundas apostaron por un grupo zoológico diferente, los insectos polinizadores. Las orquídeas han evolucionado hacia la producción de flores extraordinariamente complejas y llamativas que están diseñadas para optimizar la transferencia de polen entre individuos y garantizar la producción de semillas sin necesidad de contar con grandes tamaños poblacionales. Por ejemplo, las orquídeas comúnmente conocidas como “zapatillas de la dama” (Cypripedium sp.) han desarrollado una auténtica trampa de caída con una única salida en la parte posterior de la flor, circunstancia que aprovechan para transferir el polinio (una masa de granos de polen característica de las orquídeas que se transfiere como una única unidad) al desdichado polinizador. Otro ejemplo curioso es el de las orquídeas-abeja (Ophrys sp.), que mimetizan la forma del cuerpo de las abejas para atraer a los machos que deambulan por los alrededores con intenciones lascivas. Algunas de ellas han llegado incluso a mimetizar las feromonas sexuales que emiten las abejas hembra durante la época de apareamiento, lo que incrementa la potencia del engaño. Todas estas características se traducen en unas flores muy llamativas que confieren a las orquídeas su potencial ornamental, ya sea a nivel comercial o recreativo. De hecho, las orquídeas se encuentran entre las plantas con más seguidores botánicos no profesionales. Sin embargo, la apuesta de las orquídeas no está exenta de riesgo, ya que aunque los mecanismos de polinización hiperespecializados funcionan muy bien en presencia de los polinizadores adecuados, la ausencia de éstos puede abocar la polinización al fracaso. Esto se debe a que las orquídeas transfieren todo el polen de golpe en uno o dos polinios, y si el mecanismo falla o no llega a activarse no habrá una segunda oportunidad hasta que la planta vuelva a producir los costosos polinios, o hasta que regresen los polinizadores.

Es bien sabido que las tendencias de moda y estilismo pueden llegar a alcanzar precios desorbitados en el mercado, con consecuencias que pueden resultar nefastas para las personas que caen víctimas de su influjo. De igual modo, el “glamour” floral que evolucionó en el linaje de las orquídeas podría llegar a pasar la más abultada de las facturas biológicas: la extinción de las especies. De momento, la apuesta de las orquídeas ha funcionado, y a día de hoy continúan engatusando a los polinizadores con el atractivo de sus flores. Lo que no está tan claro es si lo seguirán haciendo en un escenario de cambio global que amenaza la existencia de muchos polinizadores y que podría convertir a las orquídeas en las próximas fashion victims del mundo vegetal.

Autor: Rafael Molina-Venegas, investigador postdoctoral – Programa Atracción de Talento en el GLOCEE (Global Change Ecology and Evolution Group), Universidad de Alcalá. Podéis seguir el trabajo de investigación de Rafael Molina en su página web y en su perfil de Google Scholar.

Lecturas recomendadas

Linder, H. P., Lehmann, C. E. R., Archibald, S., Osborne, C. P., & Richardson, D. M. (2018). Global grass (Poaceae) success underpinned by traits facilitating colonization, persistence and habitat transformation. Biological Reviews, 93, 1125–1144.

Molina-Venegas, R., Fischer, M., Mollel, N. & Hemp. A. (2020) Connecting plant evolutionary history with human well-being at Mt. Kilimanjaro, Tanzania. Botanical Journal of the Linnean Society, 194, 397–409.

Molina-Venegas, R., Rodríguez, M.Á., Pardo-de-Santayana, M., Ronquillo, C. & Mabberley, D.J. (2021) Maximum levels of global phylogenetic diversity efficiently capture plant services for humankind. Nature Ecology and Evolution, 5, 583-588.

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