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Los abejorros aceleran la floración perforando plantas


Cuando el polen es escaso, los abejorros dañan las hojas de las plantas de una manera que acelera la producción de flores, como lo demostró un equipo de investigación de ETH dirigido por Consuelo De Moraes y Mark Mescher.


por Peter Rüegg, ETH Zurich


La primavera ha comenzado más temprano que nunca este año, acompañada de temperaturas más típicas del verano temprano. Muchas plantas ya estaban en plena floración a mediados de abril, unas tres o cuatro semanas antes de lo normal. Estos tipos de anomalías estacionales son cada vez más frecuentes debido al cambio climático , y la incertidumbre resultante amenaza con interrumpir el momento de las relaciones mutualistas entre las plantas y sus polinizadores de insectos .

Un equipo de investigación dirigido por los profesores de ETH Consuelo De Moraes y Mark Mescher ha descubierto que un comportamiento peculiar del abejorro puede ayudar a superar tales desafíos al facilitar la coordinación entre las abejas y las plantas que polinizan. El grupo descubrió que los trabajadores de abejorros usan sus partes bucales para pellizcar las hojas de las plantas que aún no han florecido, y que el daño resultante estimula la producción de nuevas flores que florecen antes que las de las plantas a las que no se les ha dado esto. «empujar.»

Su estudio acaba de ser publicado en la revista Science . «El trabajo anterior ha demostrado que varios tipos de estrés pueden inducir a las plantas a florecer, pero el papel del daño causado por las abejas en la aceleración de la producción de flores fue inesperado», dice Mescher.

Comportamiento sorprendente de los abejorros

Los investigadores notaron por primera vez el comportamiento durante otros experimentos realizados por uno de los autores, Foteini Pashalidou: los polinizadores mordían las hojas de las plantas de prueba en el invernadero. «En una investigación adicional, descubrimos que otros también habían observado tales comportamientos, pero nadie había explorado lo que las abejas estaban haciendo a las plantas ni había informado un efecto en la producción de flores», explica Mescher.

Después de sus observaciones, los investigadores de ETH idearon varios experimentos de laboratorio nuevos y también realizaron estudios al aire libre utilizando colonias de abejorros disponibles comercialmente, que generalmente se venden para la polinización de cultivos agrícolas, y una variedad de especies de plantas.

Los abejorros aceleran la floración
Un abejorro perfora una hoja con su lengua. Crédito: Hannier Pulido / ETH Zurich

Con base en sus estudios de laboratorio, los investigadores pudieron demostrar que la propensión de los abejorros a dañar las hojas tiene una fuerte correlación con la cantidad de polen que pueden obtener: el daño de las abejas sale con mucha más frecuencia cuando hay poco o ningún polen disponible para ellos. También encontraron que el daño infligido en las hojas de las plantas tuvo efectos dramáticos en el tiempo de floración en dos especies de plantas diferentes. Las plantas de tomate sometidas a picaduras de abejorros florecieron hasta 30 días antes que las que no habían sido atacadas, mientras que las plantas de mostaza florecieron aproximadamente 14 días antes cuando las abejas las dañaron.

«El daño de las abejas tuvo una influencia dramática en la floración de las plantas, una que nunca se ha descrito antes», dice De Moraes. También sugiere que la etapa de desarrollo de la planta cuando es mordida por abejorros puede influir en el grado en que se acelera la floración, un factor que los investigadores planean explorar en el trabajo futuro.

Los investigadores intentaron replicar manualmente los patrones de daño causados ​​por las abejas para ver si podían reproducir el efecto en el tiempo de floración. Pero, si bien esta manipulación condujo a una floración algo más temprana en ambas especies de plantas, el efecto no fue tan fuerte como el causado por las propias abejas. Esto lleva a De Moraes a sugerir que algunas sustancias químicas u otras señales también pueden estar involucradas. «O eso o nuestra imitación manual del daño no fue lo suficientemente precisa», dice ella. Actualmente, su equipo está tratando de identificar las señales precisas responsables de inducir la floración y caracterizar los mecanismos moleculares involucrados en la respuesta de la planta al daño de las abejas.

Los abejorros aceleran la floración
En esta terraza de la azotea en ETH Zurich, los investigadores llevaron a cabo experimentos de campo. Si hay muchas flores, los abejorros no dañan las plantas. Crédito: ETH Zurich

Fenómeno también observado en el campo

El equipo de investigación de ETH también pudo observar el comportamiento dañino de las abejas en condiciones más naturales , con la estudiante de doctorado Harriet Lambert dirigiendo estudios de seguimiento en los tejados de dos edificios de ETH en el centro de Zurich. En estos experimentos, los investigadores observaron nuevamente que los abejorros hambrientos con suministros de polen insuficientes dañaban con frecuencia las hojas de las plantas que no florecen. Pero el comportamiento perjudicial se redujo constantemente cuando los investigadores pusieron más flores a disposición de las abejas.

Además, no solo los abejorros criados en cautividad de las colonias experimentales de los investigadores dañaron las hojas de las plantas. Los investigadores también observaron abejas silvestres de al menos dos especies de abejorros adicionales que mordían las hojas de las plantas en sus parcelas experimentales. Sin embargo, otros insectos polinizadores, como las abejas melíferas, no mostraron tal comportamiento: parecían ignorar por completo las plantas que no florecen, a pesar de ser visitantes frecuentes de parches cercanos de plantas con flores.

Los abejorros aceleran la floración
Si los abejorros se ven privados de sus alimentos, en un experimento cortando el prado de flores, los insectos comienzan a dañar las plantas. Crédito: ETH Zurich

Saldo delicado que comienza a inclinarse

«Los abejorros pueden haber encontrado un método efectivo para mitigar la escasez local de polen», dice De Moraes. «Nuestros campos abiertos también están llenos de otros polinizadores, que también pueden beneficiarse de los esfuerzos de los abejorros». Pero queda por ver si este mecanismo es suficiente para superar los desafíos del cambio climático. Los insectos y las plantas con flores han evolucionado juntos, compartiendo una larga historia que logra un delicado equilibrio entre la eflorescencia y el desarrollo de polinizadores. Sin embargo, el calentamiento global y otros cambios ambientales antropogénicos tienen el potencial de interrumpir el momento de estas y otras interacciones ecológicamente importantes entre las especies. Tal cambio ambiental rápido podría dar lugar a insectos y plantas.cada vez más desincronizados en su desarrollo, por ejemplo. «Y eso es algo de lo que ambas partes pueden perder», dice Mescher.


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