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Las plantas parasitarias dependen de un método inusual para esparcir sus semillas

Las plantas parasitarias dependen de un método inusual para esparcir sus semillas
Figura 1: (a) flores de Yoania amagiensis, (b) flores de Monopastrum humile, (c) flores de Phacellanthus tubiflorus, (d) fruto de Y. amagiensis, (e) fruto de M. humile, (f) fruto de P. tubiflorus. Crédito: Universidad de Kobe

Tres especies de plantas no fotosintéticas dependen principalmente de los grillos de camello para dispersar sus semillas, según una nueva investigación del profesor asociado del proyecto Suetsugu Kenji (Escuela de Graduados de Ciencias de la Universidad de Kobe). 


por la Universidad de Kobe


La mayoría de las plantas no fotosintéticas tienen semillas muy pequeñas que pueden ser dispersadas por el viento como partículas de polvo. Sin embargo, algunas plantas aclorófilas crecen en el sotobosque oscuro de los bosques y han abandonado la dependencia del viento para la dispersión de semillas . En este estudio, el profesor Suetsugu investigó el método de dispersión de semillas para tres de esas plantas: Yoania amagiensis, Monotropastrum humile y Phacellanthus tubiflorus. Identificó al grillo camello como su principal dispersor de semillas, la primera evidencia de que los grillos camello se usaban para la dispersión de semillas en las plantas con flores.

El ejemplo más famoso de portadores de insectos son las hormigas, pero las hormigas no comen las semillas: las llevan a sus nidos en sus mandíbulas. Los insectos que transportan semillas al comerlas son muy raros. Un ejemplo es el weta de Nueva Zelanda, pero este es un caso especial: normalmente este papel lo tomarían los mamíferos, pero en Nueva Zelanda los únicos mamíferos nativos son los murciélagos.

El estudio del profesor Suetsugu se llevó a cabo en la ciudad de Fuji, Shizuoka, donde investigaron los métodos de dispersión de semillas para tres especies de plantas no fotosintetizadoras (figura 1). Descubrieron que las aves y los mamíferos, generalmente responsables de transportar estas semillas, no mostraron interés en los frutos de estas plantas. Mientras tanto, los invertebrados, especialmente los grillos de camello, comían regularmente los frutos (figura 3). Sin embargo, comer las frutas es diferente de ser un portador: las semillas también deben conservarse ilesas en los excrementos. El investigador capturó grillos de camello, verificó si estaban excretando las semillas enteras y encontró muchas semillas intactas.

Las plantas parasitarias dependen de un método inusual para esparcir sus semillas
Figura 2: Tachycines elegantissima alimentándose de (a) fruta de Y. amagiensis y (b) fruta de M. humile (c) Diestrammena japonica alimentándose de fruta de P. tubiflorus. Crédito: Universidad de Kobe

Las tres especies de plantas estudiadas (Y. amagiensis, M. humile y P. tubiflorus) son todas especies que no realizan la fotosíntesis. Pueden sobrevivir en un hábitat de oscuridad total y se encuentran principalmente en el suelo del bosque más allá del alcance de la luz solar. El hábitat de las tres especies estudiadas esta vez tiene un flujo de viento muy limitado, por lo que las plantas necesitaban desarrollar frutos y depender de los animales portadores. Sin embargo, estas especies de plantas parásitas no tienen recursos de sobra, por lo que no pueden crear frutos atractivos llenos de nutrientes que atraigan a aves y mamíferos. La siguiente mejor opción era utilizar insectos errantes que comieran frutas de baja calidad. (De hecho, el ratón de campo japonés, un popular portador de semillas, notó estas frutas, pero no trató de comerlas).

Los insectos no han sido considerados como portadores internos de semillas antes porque debido al pequeño tamaño de sus cuerpos y mandíbulas, se pensaba que masticaban las semillas. Sin embargo, las semillas de las plantas que no realizan la fotosíntesis son extremadamente pequeñas, por lo que pueden atravesar el sistema digestivo ilesas (figura 3).

Y. amagiensis, M. humile y P. tubiflorus pertenecen respectivamente a la familia Ericaceae, la familia Orchidaceae y la familia Orobanchaceae. Son especies muy diferentes y cada una abandonó la fotosíntesis como parte de sus patrones evolutivos independientes. En otras palabras, tres plantas no fotosintetizantes no relacionadas se han desarrollado de forma independiente para depender de los portadores de insectos para la dispersión de semillas . Esto sugiere que el paso evolutivo de renunciar a la fotosíntesis (y las características que la acompañan: pequeños tamaños de semillas, el traslado a un suelo de bosque oscuro con una dispersión ineficaz del viento) les ha permitido ocupar un nicho biológico único.

Estos hallazgos muestran que el paso evolutivo de la pérdida de la fotosíntesis no es simplemente una pérdida de funciones a través de la pérdida de cloroplasto: cambia drásticamente la relación de la planta con otros organismos. Al continuar con el estudio de las plantas que no realizan la fotosíntesis, planeamos aclarar los cambios que tuvieron lugar durante el proceso de tomar la decisión extrema de renunciar a la fotosíntesis.

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Figura 3: Heces de grillos de camello. Muchas semillas pequeñas se excretan intactas. La barra es de 0,5 m

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