La polinización por zumbido —un proceso en el que las abejas extraen polen mediante la vibración de las flores— se produce en más de 20.000 especies de plantas.
por Li Yali, Academia China de Ciencias
Entre los ejemplos más especializados se encuentran las flores silvestres del género Pedicularis (Orobanchaceae), cuyos pétalos curvados, con forma de «nariz de elefante», dependen exclusivamente de las vibraciones de los abejorros para su polinización.
A pesar de la floración simultánea de múltiples especies de Pedicularis y su dependencia compartida de los abejorros como polinizadores, la hibridación entre especies coexistentes es excepcionalmente rara. Ahora, un equipo de investigación ha descubierto los mecanismos biomecánicos que subyacen a este fenómeno.
Publicado en Science China Life Sciences , el estudio —dirigido por investigadores del Instituto de Botánica Kunming de la Academia de Ciencias de China— revela cómo las vibraciones florales y el tamaño de los polinizadores median estas interacciones.
En las montañas Himalaya-Hengduan del suroeste de China, cientos de especies de pedicularis (Pedicularis) producen flores únicas con forma de «nariz de elefante», caracterizadas por un pico largo similar a una nariz. Los abejorros, sus únicos polinizadores, deben hacer vibrar estas estructuras para liberar el polen. Sin embargo, las observaciones muestran que las abejas pican constantemente la misma región de la flor, independientemente de la especie.
Para investigar, los investigadores desarrollaron un modelo tridimensional de elementos finitos (3D) de flores de Pedicularis, incorporando propiedades estructurales y materiales derivadas de microtomografías computarizadas y microscopía de fuerza atómica. Sus análisis identificaron un punto óptimo de picadura en la base del pico floral, donde las vibraciones desprenden el polen con mayor eficiencia. Sin embargo, la eficacia de este mecanismo depende de una correspondencia precisa: la longitud del cuerpo del abejorro debe coincidir con la distancia desde el punto de picadura hasta la punta de la flor.
El estudio reveló además que las especies de Pedicularis varían en longitud, curvatura y enrollamiento del pico, y cada una requiere un tamaño de polinizador específico para una transferencia de polen exitosa. Cabe destacar que las obreras de abejorros dentro de una misma colonia presentan variaciones de tamaño a lo largo de las estaciones, lo que significa que diferentes individuos pueden especializarse en distintas especies de flores.
Un análisis de la red de polinización a nivel individual confirmó una fuerte «coincidencia de tamaño» entre la longitud del cuerpo del abejorro y las dimensiones del pico floral, lo que explica por qué la hibridación es rara: las abejas de diferentes tamaños aíslan inadvertidamente las especies de Pedicularis al visitar preferentemente flores que coinciden con su morfología.
«El gran reto reside en integrar la biomecánica con la ecología de la polinización, ya que la polinización por zumbido implica un complejo acoplamiento vibracional», afirmó el estudiante de doctorado Xu Yuanqing, primer autor del estudio. «Hemos establecido un marco de investigación multidimensional que combina la mecánica vibracional, el comportamiento de los insectos y las redes ecológicas».
Los hallazgos resaltan el mecanismo de acoplamiento vibracional en la polinización por zumbido y enfatizan el papel crucial de la biomecánica floral en la configuración de las interacciones entre plantas y polinizadores. Este estudio ofrece nuevos conocimientos sobre la coevolución de plantas y polinizadores, así como sobre el desarrollo de la diversidad floral en comunidades silvestres a lo largo del tiempo.
Más información: Yuanqing Xu et al., La mecánica de vibración implicada en la polinización por zumbido conduce a asociaciones dependientes del tamaño entre abejorros y flores de Pedicularis, Science China Life Sciences (2025). DOI: 10.1007/s11427-024-2858-5
