28 de mayo de 2017

La gran estafa sexual

"Se apresuran hacia la Ophrys. A veces dos o tres chocan sobre la misma flor hasta que uno de ellos toma posesión del lugar. [...] La punta del abdomen empieza a agitarse contra estos pelos con movimientos desordenados, casi convulsivos y el insecto se menea de un lado a otro."

Flor de Ophrys scolopax, una especie de orquídea polinizada por abejas del género Eucera. Campodarbe (Huesca).
Flor de Ophrys scolopax, una especie de orquídea polinizada por abejas del género Eucera. Campodarbe (Huesca).



No, no es la descripción de la cópula de ninguna especie, ni un fragmento de algún extraño relato erótico con algún insecto como protagonista. Es la forma en la que Alexandre Pouyanne describía el comportamiento de los machos de la avispa Dasyscolia ciliata alrededor de las flores de Ophrys speculum.
Al contrario que Darwin (que en su libro La Fecundación de las Orquídeas concluía que "Algo parece estar fuera de lugar en la maquinaria de la vida" al referirse a una especie de este grupo), Pouyanne tuvo la suerte de observar en detalle la polinización de estas auténticas estrategas del reino vegetal que son las orquídeas del género Ophrys. Y es que el "padre de la evolución" tuvo más de un dolor de cabeza al tratar de desvelar cómo unas flores que no producen néctar y que, bajo el olfato humano, no presentan ninguna esencia notable conseguían ser polinizadas por insecto alguno.
Por lo general la polinización de la mayoría de las flores consiste en un trueque en el que ambas partes reciben un beneficio (transporte del polen) a cambio de un servicio (néctar, parte del polen...); pero con las Ophrys, como la que protagoniza esta entrada, es diferente. Estas plantas son las responsables de la que es posiblemente la mayor estafa sexual de la naturaleza.

A lo largo de su evolución, las angiospermas han competido entre sí para producir las flores más llamativas y atraer así a un mayor número de polinizadores; lo que se traduce en una mayor facilidad para distribuir su polen hasta otras plantas y aumentar la diversidad genética de la especie. Pero cuando una planta se especializa tanto y confía su polinización a unas pocas especies o directamente a una sola especie de insecto, elimina casi completamente la competencia con otras plantas, pues ese polinizador transportará su polen casi de forma exclusiva. Las demás plantas nunca podrán atraer a esa especie de insecto con tanta eficacia como lo hacen en este caso las Ophrys.
Sin embargo, esta estrategia conlleva ciertos riesgos. Y es que desde el momento que una especie alcanza tal punto de especialización, su futuro queda tan íntimamente ligado a su polinizador  que la desaparición del insecto supondrá la inevitable desaparición de la planta en cuestión.
Es por esto que una vez elegido el sendero de la especialización, ésta tiene que ser lo más sofisiticada e infalible posible de modo que el el riesgo asumido merezca la pena y sea evolutivamente estable.
Las orquídeas del género Ophrys han llevado esta especialización hasta el extremo.

La ciencia tuvo que avanzar un trecho importante y unas cuantas décadas desde Darwin para averiguar qué mecanismos ocultos desencadenan este frenesí entre machos por llegar a "copular" con una flor, más allá de su parecido estético a una rudimentaria hembra de insecto.
Definitivamente, el papel más importante en este engaño lo desempeñan las feromonas que, si bien son indetectables por nuestro olfato, son la guía que marca las pautas de vida de multitud de especies de insectos. Les indican dónde y cuándo acudir para encontrar pareja y conseguir perpetuar sus genes en las siguientes generaciones.

Como advirtiendo en este comportamiento una debilidad, las Ophrys a lo largo de su evolución han desarrollado unos compuestos muy parecidos (en ocasiones idénticos o hasta mejores) a los de las hembras de varias especies de himenópteros (abejas, avispas y abejorros principalmente).
Los machos a menudo emergen en su forma adulta antes que las hembras de su especie, de modo que ante una temporal ausencia de hembras, se ven fuertemente atraídos por las flores de estas plantas. El fin tras este engaño no es otro que el de atraerlos y, mientras dan lo mejor de sí, endosarles los polinios para que los trasladen a la siguiente flor que consiga engañarles.

Pero no sólo las feromonas juegan un papel importante en esta engañifa sexual. La puesta en escena y localización de esta "hembra señuelo" también están seleccionados específicamente.

El color del resto de la flor también se parece al de las flores nutricias de las hembras, haciendo casi infalible la puesta en escena de Ophrys scolopax. Campodarbe (Huesca).
El color del resto de la flor también se parece al de las flores nutricias de las hembras, haciendo casi infalible la puesta en escena de Ophrys scolopax. Campodarbe (Huesca).

Los labelos de las Ophrys han adoptado formas y colores similares a los de las especies en cuestión. Incluso la microestructura de su superficie produce reflejos e iridiscencias similares a los del exoesqueleto de las hembras bajo la luz del sol y que tan atrayentes resultan a los machos.

En cuanto a la situación de la falsa hembra entra en juego la disposición del resto de la flor.
Como buenas monocotiledóneas el perianto de las orquídeas presenta tres pétalos (uno de ellos transformado en labelo) y tres sépalos, y su color tampoco queda fuera del guión. Resulta que el color de este perianto acompañante en algunas especies presenta un color muy parecido al de las flores de las que se alimentan las hembras de los insectos engañados, después de emerger y adoptar su estado adulto. En laO. scolopax como la de las fotografías es un blanco rosáceo. De esta forma, cuando el macho "huele" y ve a una supuesta hembra, la ve posada sobre una flor del mismo color que las que frecuentan las hembras reales para alimentarse. Esto termina de convencerlo para que se lance sobre el labelo e inicie su intento de apareamiento.

Una vez ha aterrizado, las Ophrys deben asegurarse de que el macho va a transportar su polen (contra su voluntad) a otras flores. Ya no es la apariencia visual lo que consigue retener a los machos en su de antemano fallido intento de cópula... La cosa va mucho más allá, pero ante el riesgo de alargar demasiado esta entrada, prefiero detallar la segunda parte de esta gran estafa sexual en una entrada futura.

Continuará...

Y de propina...
Es tal la especialización de algunas especies para atraer a los machos polinizadores que, durante uno de los estudios realizados sobre la composición de las feromonas de Ophrys exaltata y su eficacia para atraer a los machos de la especie Colletes cunicularius, los investigadores (Vereecken & Schiestl, 2008) observaron sorprendidos cómo éstos preferían  aparearse en un número mayor de casos con las flores que con las auténticas hembras de su misma especie. El cóctel de feromonas empleado por la flor ha superado al empleado por las hembras auténticas.



Dominio
Reino
Subreino
Clado
Clado
Clado
Orden
Familia
Subfamilia
Género
Especie
Eukarya
Archaeplastida
(Plantae)
Embryophyta
Spermatopsida
Angiospermae
Monocotyledoneae
(Liliopsida)
Asparagales
Orchidaceae
Orchidoideae
Ophrys
O.scolopax

8 de mayo de 2017

A cabezazos con la vida

Macho de carpintero negro (Campephilus magellanicus) posado sobre un tronco de lenga. Parque Nacional Torres del Paine (Chile).
Macho de carpintero negro (Campephilus magellanicus) posado sobre un tronco de lenga. Parque Nacional Torres del Paine (Chile).



Imagina que vas corriendo a 25km/h y te das en la cabeza contra un tronco. Lo más probable es que caigas al suelo con una conmoción cerebral. Peor: imagina la consecuencias de recibir ese golpe a cada segundo durante un día entero.

Los pájaros carpinteros (de la familia Picidae) van unos cuantos pasos más allá. Estos animales buscan su comida, generalmente compuesta por larvas de insectos xilófagos (que se alimentan de madera), que viven varios centímetros bajo la corteza de los árboles. Para ello golpean el tronco con su pico y lo agujerean para tener acceso a los bocados más jugosos.Durante este proceso, algunos de ellos son capaces de golpear los troncos a esos 25km/h de velocidad, nada más y nada menos que hasta 20 veces por segundo en cortos intervalos de tiempo durante varios minutos.
No sólo emplean este método, aparentemente masoquista, para buscar su alimento.La construcción de sus nidos, la atracción de la pareja y la forma de reclamar su territorio, que defienden tenazmente ante otros individuos, se llevan a cabo por este mismo procedimiento. Toda esta faena les lleva a repetir este golpeteo una media de 12.000 veces en cada día de su vida.

Como no puede ser de otra manera, su cuerpo, y en particular su cráneo, están adaptados a esos rápidos choques constantes contra los troncos durante los cuales su cabeza puede soportar, por brevísimos períodos de tiempo, una fuerza de hasta 1.200 g. (1.200 veces la fuerza de la gravedad en la Tierra). Contra lo que pueda parecer, su cerebro no sufre ningún daño derivado de estas descomunales presiones.

Algunas de las espectaculares estrategias de protección mecánica existentes en su cabeza, cuya asombrosa complejidad ha sido esgrimida por los defensores del creacionismo como argumento para sustentar su idea de un diseño inteligente, incluyen las siguientes:
- Las escamas de queratina que forman el pico son más pequeñas que en otras aves, y sus uniones mucho más onduladas, aumentando su elasticidad para absorber parte de la fuerza del impacto.
- Las dos secciones del pico se conectan con el cráneo por medio de un tejido esponjoso que hace de amortiguador para que el cráneo no reciba el golpe tan directamente.
- El aparato hioide (ver imagen auxiliar), compuesto por el hueso de la lengua y tejidos blandos, rodea todo el cráneo a modo de cinturón de seguridad. Posee dos anclajes en la fosa nasal derecha, desde donde recorre el cráneo pasando por la frente, la parte superior, la nuca y la sección inferior, donde (por delante de la tráquea) se unen ambas partes en una sola formando el hueso de la lengua.
- Los huesos del cráneo son más finos que en otras aves, siendo así más flexibles; lo que, junto a la duramadre y el líquido cefalorraquídeo, les permite disipar parte del impacto y minimizar sus efectos sobre el cerebro.

La hembra de carpintero negro (Campephilus magellanicus)  tiene una coloración menos llamativa que el macho. Parque Nacional Torres del Paine (Chile).
La hembra de carpintero negro (Campephilus magellanicus) tiene una coloración menos llamativa que el macho. Parque Nacional Torres del Paine (Chile).

El protagonista de hoy, es el carpintero negro o de Magallanes (Campephilus magellanicus); el más grande de toda Sudamérica y el tercero más grande de todo el mundo con sus 46 centímetros de longitud corporal. Sólo le superan dos especies de su mismo género: el carpintero real (C. principalis) y el imperial (C. imperialis), llegando a haberse encontrado ejemplares de esta última especie que alcanzaban los 60 centímetros de longitud.
Lamentablemente estos dos parientes mayores están al borde de la extinción, si no extintos. El carpintero real fue supuestamente redescubierto en un avistamiento (mediante un vídeo de muy baja calidad) en 2005 después de considerárselo extinto al no habérselo visto desde 1987. El imperial lleva sin dar señales de vida más de medio siglo (desde 1956) por lo que la IUCN lo considera probablemente extinto.

Como decíamos más arriba estas aves son altamente territoriales, llegando a abarcar el territorio de una familia de carpinteros negros un área de hasta 5 kilómetros alrededor de su nido. Esta área debe contar con suficiente cantidad de árboles maduros y de gran tamaño, donde poder tallar sus nidos; y suficiente madera muerta donde se desarrollan las larvas que les sirven de alimento.
Por este motivo es por el que estas especies son muy vulnerables a la alteración de su hábitat. La tala indiscriminada, la extracción de leña, la quema y el aclareo de los bosques (junto a la caza furtiva) han fragmentado y disminuido su hábitat, llevando a una más que probable extinción a sus dos parientes cercanos en un periodo de poco más de 60 años.

Afortunadamente la situación del carpintero negro no es tan complicada como la de sus parientes, en parte por haber elegido como su hogar los bosques de la Patagonia. Esto los ha mantenido alejados de la influencia humana directa durante más tiempo. Sin embargo, los grandes incendios provocados por el ser humano en el Parque Nacional Torres del Paine durante las últimas décadas, han disminuido drásticamente la cantidad de bosques maduros de Nothofagus provocando un descenso importante en sus poblaciones, entre las que aún podemos disfrutar de la presencia de varias parejas como la de las fotos de hoy, que aún persisten buscando su alimento en los troncos de los inhóspitos bosques más australes de Sudamérica y de todo el planeta.

Y de propina...
Las adaptaciones de estas aves no terminan en la protección de su masa cerebral. Su lengua, mucho más larga que la de la mayoría de aves, cuenta en su extremo con los llamados corpúsculos de Herbst, que detectan las vibraciones de sus presas y les permite afinar su puntería a la hora de encontrarlas bajo la corteza de los árboles.
Dejo además el fragmento de un documental de la BBC en el que el gran naturalista Sir David Attenborough pone a prueba el sistema de comunicación mediante golpeteos del carpintero negro en los bosques de la Patagonia.



Dominio
Reino
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Suborden
Clase
Subclase
Orden
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(Animalia)
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Aves
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Picidae
Campephilus
C. magellanicus