Debido a que el abejorro del que depende la polinización de una orquídea no existe en una isla remota, la planta es polinizada por una avispa isleña.
Los investigadores de la Universidad de Kobe descubrieron que esto se lograba a costa de ser hibridada con otra especie de orquídea adaptada a ser polinizada por la avispa. El hallazgo muestra cómo las plantas en relaciones ecológicas se adaptan a circunstancias cambiantes.
Las islas remotas han sido apasionantes campos de estudio para los biólogos desde al menos los días de Darwin. Al estudiar las relaciones ecológicas entre diferentes especies, las diferencias entre el continente y la isla pueden dar pistas sobre cómo evolucionan dichas relaciones y qué significa esto para las especies participantes. Esto es lo que despertó la curiosidad de los científicos de plantas cuando descubrieron Goodyera henryi, una orquídea que en el Japón continental es polinizada exclusivamente por un abejorro muy específico, en la remota isla japonesa de Kozu, donde el abejorro no existe.
Para el profesor Suetsugu Kenji de la Universidad de Kobe, esto encaja perfectamente en su esfuerzo a largo plazo por comprender la dinámica de la biología de las islas y los procesos evolutivos. El especialista en orquídeas afirma: “La combinación de nuestra experiencia, el acceso al lugar y nuestra metodología interdisciplinaria nos sitúa en una posición especial para estudiar el impacto de la ausencia de abejorros en la evolución de las orquídeas en este contexto”.
Con su equipo estudió la polinización de las orquídeas tanto en Japón continental como en la isla de Kozu, y también empleó análisis genéticos para conocer los patrones de relación entre las diferentes poblaciones de plantas.
Goodyera henryi en Japón continental. El tubo floral es más largo que el de los similares de Goodyera. Crédito: Kitada Yoshiaki
Símiles de Goodyera en Japón continental. Crédito: Kitada Yoshiaki
Los resultados, publicados ahora en la revista New Phytologist , llegaron con una sorpresa. Los investigadores notaron por primera vez que, en la isla Kozu, Goodyera henryi es polinizada por la misma avispa escólida que la orquídea Goodyera similis, estrechamente relacionada, que también se encuentra en la isla.
Mientras que en las orquídeas la longitud del tubo floral se asemeja mucho a la longitud de las piezas bucales del insecto polinizador, la avispa isleña tiene piezas bucales mucho más cortas que el abejorro que poliniza Goodyera henryi en el continente. Los investigadores también notaron que el tubo floral de la orquídea era más corto en la isla que en el continente.
La sorpresa llegó cuando compararon la composición genética de las orquídeas. Suetsugu explica: “Todos los especímenes inicialmente clasificados como Goodyera henryi en la isla Kozu son híbridos, lo que lleva a la ausencia de especies puras en la isla”.
El equipo de investigación especula que, cuando Goodyera henryi llegó por primera vez a la isla, debió ser visitada por una avispa por casualidad, o precisamente porque la planta no estaba siendo visitada por el abejorro.
Si bien las piezas bucales de la avispa son más cortas que las del abejorro y, por lo tanto, no pueden transportar el polen de Goodyera henryi de una flor a otra, si el insecto hubiera visitado justo antes su orquídea habitual, Goodyera simils, el polen de esa planta podría haber terminado en la recién llegada, hibridándolo. Esto cambió la apariencia de la orquídea de tal manera que ahora pudo unir polen a su polinizador sustituto y así establecerse en la isla en su nueva forma hibridada.
“El aspecto más interesante de este resultado es probablemente la implicación para nuestra comprensión de cómo las plantas pueden adaptarse y evolucionar en respuesta a las condiciones ecológicas cambiantes, particularmente en el contexto de la disminución de las poblaciones de polinizadores”, dice el investigador de la Universidad de Kobe.
Una avispa escólida que visita “Goodyera henryi” en la isla Kozu, con cúmulos de polen adheridos a las piezas bucales cortas. En correspondencia con el aparato bucal, los racimos de polen también son cortos. Crédito: Shitara Takuto
Un abejorro de Goodyera henryi en Japón continental con racimos de polen adheridos a las largas piezas bucales. En correspondencia con el aparato bucal, el cúmulo de polen también es largo. Crédito: Shitara Takuto
Suetsugu dice que esto tiene implicaciones más allá del estudio académico de la dinámica evolutiva. Las especies de abejorros están en declive global, pero debido a que los experimentos de eliminación de abejas no son éticos ni prácticos, ha sido difícil predecir las consecuencias ecológicas.
Al explicar lo que significan los resultados, dice: “Incluso si las plantas dependientes de los abejorros involucraran con éxito a polinizadores sustitutos en medio del declive global de los abejorros de lengua larga, el mantenimiento de los límites de las especies de las plantas podría verse comprometido debido al intercambio de polinizadores a través de la formación de híbridos” .
Más información: La ausencia de abejorros en una isla oceánica desdibuja los límites entre especies de dos orquídeas estrechamente relacionadas, New Phytologist (2023). DOI: 10.1111/nph.19325
