La división del trabajo es una característica de los organismos sociales, pero ¿qué se puede decir sobre las plantas?

Las plantas ofrecen recompensas para atraer polinizadores y permitir la fertilización cruzada. En la tibuchina Pterolepis glomerata, el polen tiene dos funciones, reproducción y atraer abejas. Esa planta debe decidir qué función utilizar para garantizar mayor producción. En la sección Ecoando, conoce los aspectos evolutivos de la planta para enfrentar este dilema y asegurar su éxito reproductivo.




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Flore de Pterolepis glomerata

Las plantas tienen un ciclo de vida complejo generalmente dividido en dos fases, una de reproducción asexual (en la que se producen y germinan las esporas) y otra sexual (que involucra la producción y fertilización de gametos masculinos y femeninos). En las plantas con flores, los gametos masculinos y femeninos se producen en órganos especializados de las flores y, a menudo, ambos órganos están presentes en la misma flor. Sin embargo, una de las formas en que las plantas pueden garantizar la variabilidad genética de la población es mediante la fertilización cruzada, donde los gametos masculinos de una planta fertilizan los gametos femeninos de otra planta de la misma especie. Los gametos femeninos alojados dentro de los huevos están protegidos dentro de la flor, por lo que son los gametos masculinos, que se encuentran dentro de los granos de polen, los que deben moverse de una planta a otra para que se produzca la fertilización. 

De esta manera, las plantas han desarrollado numerosas estrategias para que su polen sea dispersado, sea por el viento, por agua o por animales que visitan varias flores de la misma especie en busca de alimento. Los animales que desempeñan este papel se denominan polinizadores, siendo las abejas ejemplos clásicos. 

Las plantas suelen ofrecer algún tipo de recompensa para atraer a los polinizadores, como el néctar (rico en azúcar) o los aceites (ricos en lípidos) y, mientras se alimentan, los polinizadores entran en contacto con las estructuras reproductoras de las flores, depositando o cargando los granos de polen, lo que permite la transferencia del polen y la fertilización.

Flores visitadas por abeja

La planta Pterolepis glomerata, que pertenece a la familia de la tibuchina (Familia Melastomataceae), las estructuras reproductivas masculinas y femeninas están presentes en la misma flor y la reproducción solo ocurre con la ayuda de abejas, que actúan como polinizadoras. A diferencia de otras especies de plantas dependientes de polinizadores, la especie estudiada no aporta néctar ni aceites a las abejas, siendo el polen en sí el recurso ofrecido y buscado por los insectos. El hecho de que el polen tenga dos funciones en esta especie (servir como recurso para la reproducción y como recurso para atraer abejas) crea un dilema evolutivo para la planta, que se conoce como el dilema del polen, y varias especies de plantas con flores deben lidiar con él. 

El polen es la principal fuente de proteínas para las larvas de abejas. Pero si las abejas recolectan polen para alimentar a sus larvas y juveniles, ¿cómo garantiza la planta que habrá recursos para la polinización? La respuesta está en las estructuras florales que contienen polen, llamadas estambres. Esta especie de planta tiene dos tipos de estambres, los de alimentación (llamados así porque almacenan el polen en áreas de fácil acceso para los polinizadores, como su útero, y por lo tanto son fácilmente recolectados por ellos) y los estambres de polinización, (con el polen localizado en áreas de difícil acceso a los polinizadores, como la espalda). 

Detalles de una flor de <em>Pterolepis glomerata</em> (rótulos en español)
Masa polínica (rótulos en español)

Estas áreas de difícil acceso para las abejas son precisamente las áreas que tocan el estigma, que es la estructura femenina de la flor (ver en la imagen) durante la visita de la abeja. A través de esta división espacial del almacenamiento del polen en el cuerpo de las abejas polinizadoras, las plantas garantizan que al menos parte del que se extrae no se consuma, y que pueda depositarse en la flor de otro individuo de la misma especie.

Además de la distribución espacial diferenciada en la localización de polen en la planta, estas pueden controlar su producción y liberación. Como el interés de la planta es asegurar su reproducción, sería más lógico pensar que puede producir y liberar polen en exceso a través de las anteras de los estambres de polinización, reservando una parte minoritaria para alimentar a los polinizadores, lo que de hecho ocurre en varias especies. Sin embargo, lo que encontramos en nuestro estudio es que en esta planta (Pterolepis glomerata) pasa exactamente lo contrario, ya que produce y libera más polen a través de las anteras de los estambres de alimentación. 

En principio, esto parece incompatible con las necesidades de la planta. ¿Por qué invertir más en la producción de polen para ser consumido por las abejas, en lugar de invertir más en polen que se puede utilizar en la reproducción?  

Planta Pterolepis glomerata

Al observar la ecología de la planta, encontramos evidencia de por qué invierte en una estrategia aparentemente desventajosa:

Esta especie es una planta anual, es decir, todo el ciclo de vida de los individuos ocurre en un año, incluida una floración muy corta. Durante la floración, sus flores están abiertas solo unas cuatro horas. Por lo tanto, la reproducción de estos individuos debe ocurrir en un período de tiempo muy corto, de modo que cuanto más atractivos sean para los polinizadores, mayores serán sus posibilidades de transferir y recibir polen. El mayor suministro de polen para alimentar a los polinizadores hace de esta planta una fuente confiable de recursos, lo que genera una alta tasa de visitas de abejas.

Lo que demostramos en este estudio es que el dilema del polen no presenta una única solución, y la estrategia que utiliza una planta depende de su biología y contexto ecológico. Al tratarse de una especie anual cuyas flores permanecen accesibles por unas horas, la planta aquí estudiada invierte mucho en la producción de polen para alimentar a los polinizadores, lo que la mantiene atractiva y garantiza su reproducción. 

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