IEB Chile
–Una reciente publicación en la revista científica Plant Species Biology, desarrollada por científicas y científicos del IEB y la PUCV, analizó la reproducción en tres especies del género Erythranthe, endémicas de la Cordillera de Los Andes.
La enorme diversidad de formas y tamaños que hay entre las plantas, no solo es inspiradora y posibilita la vida de muchas otras especies en el planeta. Estas diferencias también cumplen una función en la reproducción de las mismas plantas. Así es como aquellas especies que se autopolinizan, suelen tener flores más pequeñas que aquellas que requieren de la visita de una abeja, una mosca o un ave para polinizarse.
Para probar esta hipótesis, un grupo de científicas y científicos del Instituto de Ecología y Biodiversidad y de la Pontificia Universidad Católica de Valparaíso, estudiaron a una planta del género Erythranthe, especie endémica de la Cordillera de Los Andes, que es reconocida mundialmente como un modelo de estudios ecológicos, evolutivos y genéticos.
Dicha investigación, publicada en la revista científica Plant Species Biology consideró a tres especies del grupo: Erythranthe glabrata, E. depressa y E. lutea. Generalmente, todas ellas crecen en sitios de altura, cerca de cauces de agua, y exhiben flores tubulares amarillas.
Pese a sus similitudes, E. glabrata no requiere de polinizadores para su reproducción, mientras que las dos últimas hacen este proceso por medio de visitas florales. En ese contexto, el trabajo mostró que, efectivamente, las flores con longitudes más grandes, como las de E. lutea, tienen un potencial reproductivo mucho mayor que las pequeñas.
“Lo que buscamos a través de esta investigación, es ver si las flores que son más grandes producen más óvulos y más semillas que las pequeñas, un fenómeno que puede sonar bastante lógico, pero que realmente no ha sido muy estudiado. En general se propone que cuando hay selección natural, las flores más grandes producen más semillas porque son más atractivas para los polinizadores. Pero en realidad, hemos visto que esa mayor capacidad no solo tiene que ver con ello, sino con el tamaño de las estructuras de la flor”, señala Gastón Carvallo, investigador del IEB y la PUCV, quien guió la tesis de pregrado de Francisca Henríquez-Gangas, autora principal de este trabajo.
De acuerdo a lo visto en el estudio, el científico advierte que las flores más grandes tuvieron una mayor cantidad de óvulos, a diferencia de las más pequeñas. “También observamos que las flores más grandes tienen corolas más anchas y un área mayor de aterrizaje para los polinizadores”.
Para llegar a estos resultados, las y los investigadores realizaron colectas de flores en diferentes lugares del país, y luego hicieron crecer las semillas en su laboratorio. Ahí también desarrollaron estudios para medir las estructuras de las plantas, realizar conteo de óvulos y otros procesos de investigación. “Trabajamos con Erythanthe, ya que es un gran modelo de estudio. Tiene flores grandes que permiten trabajar con más facilidad y es de crecimiento rápido. En sólo dos meses puedes observar plantas con flores que permiten generar una nueva descendencia”, indica Carvallo, quien también ha desarrollado otros trabajos con esta especie, como es el estudio de microplásticos en las flores y el polen.
Las plantas del género Erythanthe, cuyo crecimiento es anual, y pueden alcanzar los 60 cm de altura, también se conocen como “flores de mono”, ya que sus flores se parecen a las caras de estos animales.
Importancia y contribuciones del estudio
La actual crisis de biodiversidad y el Cambio Climático y Global, amenazan fuertemente el equilibrio de los ecosistemas e interacciones entre diversas especies, como son las relaciones entre plantas y polinizadores. Considerando este escenario, la sostenibilidad de la naturaleza debiera apuntar cada vez más a conservar paisajes y las interacciones que ocurren dentro de estos. En ese marco, ¿qué importancia puede tener un estudio como éste, en términos de conservación y contribuciones a la sociedad? ¿Podría además ayudar a proyectar futuros escenarios?
Gastón Carvallo, integrante del programa de investigación RP1 del IEB, “Estatus y tendencias de la biodiversidad”, explica que este estudio podría ayudar a proyectar cómo estos mecanismos o estrategias de las plantas permiten a los organismos mantenerse en el tiempo. “La información obtenida podría incorporarse a modelos generales de cambio del paisaje o del territorio, pérdidas de especies y sus efectos. Sin embargo, hay que ser precavido, ya que este estudio considera a una planta en específico, pero puede ayudarnos a entender si una especie bajo ciertas condiciones, eventualmente podría sobrevivir o no a todos estos cambios ambientales, producto de acciones humanas”.
Tomando como base este estudio, ¿qué plantas tendrían más suerte en el futuro? ¿Las que se autopolinizan o las que requieren de un animal que la polinice? Gastón Carvallo indica que podrían darse diversos escenarios. Si por ejemplo, comenzaran a desaparecer o a disminuir demasiado los polinizadores en determinada zona, se podría pensar que sobrevivirían las especies con flores más pequeñas, que no dependen de otros para su reproducción. Si en cambio, llegáse un nuevo polinizador a la especie más grande le podría ir mejor en términos reproductivos.
Pero hay otra hipótesis. “Las flores que se reproducen gracias a un polinizador tienen mayor variabilidad genética y eso las hace más resistentes a los cambios ambientales. El animal lleva polen de una planta a otra y está mezclando genes. Esto supone que a largo plazo podría haber un problema, ya que las plantas que se autopolinizan pueden no tener la batería genética para resistir los cambios”, aclara el investigador.
Finalmente, otra gran contribución que advierte el científico, es trabajar junto a estudiantes de pregrado, quienes pueden liderar publicaciones como éstas y avanzar en el conocimiento de frontera. “Me parece muy relevante apoyar la formación de personas en torno a estos temas. Eso permite que exista renovación de personas en investigación, y sin duda aportar al conocimiento de la biodiversidad en general, y la de Chile en particular. De esta manera, también aparecen nuevas preguntas y se van dilucidando nuevos escenarios”.