Hace algunos años, unos científicos que examinaban plantas silvestres en un rincón del oeste de Estados Unidos encontraron un ejemplo curiosamente colorido de biodiversidad.
Dos especies de Mimulus rojos (flores de mono) normalmente polinizadas por colibríes (Mimulus cardinalis y Mimulus verbenaceus) tienen poblaciones inusuales de flores amarillas en el límite de sus áreas de distribución.
Los investigadores descubrieron que estas formas amarillas más raras parecían ser favorecidas por las abejas polinizadoras, pero había poca información sobre si otros rasgos como el aroma o la forma floral las atraían.
Décadas después, el grupo de investigación de la Dra. Kelsey Byers en el Centro John Innes (JIC) ha revisado esta investigación utilizando recursos genómicos y bioquímicos modernos en entornos de laboratorio controlados.
El objetivo era explicar la base genética y bioquímica del cambio de color e investigar cómo rasgos como el color, el aroma y la forma de las flores podrían estar involucrados en un aparente cambio de polinizador del colibrí al abejorro.
Los resultados nos ofrecen una visión fascinante del funcionamiento de la biodiversidad en la naturaleza y pueden ayudarnos a diseñar cultivos mejor polinizados y de mayor rendimiento.
Los experimentos, en condiciones controladas, demostraron que los abejorros efectivamente preferían las flores amarillas a las rojas y tenían el doble de probabilidades de visitarlas. El estudio también descubrió que ambos tipos de morfos amarillos presentaban una mayor emisión de aroma, lo que podría reflejar la selección de polinizadores como las abejas, que utilizan el aroma para buscar alimento, a diferencia de los colibríes.
Sin embargo, lo más curioso es que la forma de las flores presentaba problemas a las abejas, ya que no eran buenos polinizadores para la planta en sí.
Los abejorros estaban mal adaptados a las flores, causando daños al intentar acceder al néctar y contactando mal con los órganos florales, lo que sería un obstáculo para la transferencia eficiente de polen.
El estudio sugiere que estas flores amarillas representan una posible etapa temprana en la transición evolutiva, el «paseo adaptativo» de la polinización por colibríes a la por abejas.
También arroja luz sobre el orden en que los rasgos florales pueden evolucionar en un cambio de polinizador, y cómo las mutaciones de mayor efecto, en este caso el color, podrían preceder a cambios más pequeños en el aroma y la morfología.
Una pregunta clave, que no tenía respuesta en el momento de la investigación previa, era si las formas amarillas de las especies M. cardinalis y M. verbenaceus habían evolucionado de forma convergente; es decir, si sus características se debían a las mismas diferencias genéticas o si habían llegado por vías diferentes. La respuesta de este estudio es ambas.
Este estudio mostró que algunos de estos cambios eran de hecho convergentes y que los morfos amarillos eran resultado de un aumento en la producción de carotenoides (pigmentos rojo-anaranjado-amarillo) que aumentaron utilizando los mismos genes en ambas especies.
Otros rasgos habían surgido independientemente por medios distintos (por ejemplo, los reguladores del pigmento rojo y los compuestos aromáticos florales).
La Dra. Kelsey Byers, autora correspondiente del estudio, que se publica en Nature Communications , dijo: «Aunque estas especies están estrechamente relacionadas, han seguido caminos diferentes hacia el mismo punto final para muchos de sus rasgos.
Hemos identificado formas en que las flores pueden cambiar y afectar las visitas de los polinizadores, así como algunas vías genéticas que pueden subyacer a estos cambios y cómo han evolucionado en especies diferentes pero estrechamente relacionadas.
El equipo planea ahora realizar pruebas funcionales de los genes que han descubierto que son convergentes (vía de los carotenoides) o divergentes (reguladores de las antocianinas) para ver cómo han evolucionado en este sistema. También están investigando otra población amarilla de M. cardinalis para determinar si ha seguido las mismas vías convergentes.
La compleja asociación entre plantas y polinizadores es esencial para los ecosistemas biodiversos que sustentan ambientes más limpios y la producción de muchos cultivos.
«Al comprender cómo evolucionan los rasgos en la naturaleza, comprendemos mejor la biodiversidad, y al comprender cómo estos rasgos pueden verse afectados por la genética de las plantas, sentamos las bases para diseñar rasgos que influyan en la preferencia de los polinizadores y, por consiguiente, en el rendimiento de los cultivos», añadió el Dr. Byers.
Más información: Katherine E. Wenzell et al., La evolución floral intraespecie revela convergencia en los recorridos adaptativos durante el cambio incipiente de los polinizadores, Nature Communications (2025). DOI: 10.1038/s41467-025-57639-3
