La mayoría de las plantas con flores dependen de polinizadores como las abejas para transferir el polen de las anteras masculinas de una flor al estigma femenino de otra flor, lo que permite la fertilización y la producción de frutos y semillas. La polinización de las abejas, sin embargo, implica un conflicto de intereses inherente, porque a las abejas solo les interesa el polen como fuente de alimento.
"La abeja y la planta tienen objetivos diferentes, por lo que las plantas han desarrollado formas de optimizar el comportamiento de las abejas para maximizar la transferencia de polen entre flores", explicó Kathleen Kay, profesora asociada de ecología y biología evolutiva en UC Santa Cruz.
En un estudio publicado el 23 de diciembre en Actas de la Royal Society B , el equipo de Kay describió una estrategia de polinización que involucra flores con dos conjuntos distintos de anteras que difieren en color, tamaño y posición. Darwin estaba desconcertado por tales flores, lamentando en una carta que había "desperdiciado un enorme esfuerzo en ellas, y no podíapero echa un vistazo al significado de las partes ".
Durante años, la única explicación ofrecida para este fenómeno, llamado heterantía, fue que un conjunto de anteras está especializado para atraer y alimentar a las abejas, mientras que un conjunto de anteras menos conspicuo las espolvorea subrepticiamente con polen para transferirlo a otra flor.La hipótesis de la "división del trabajo" se ha probado en varias especies y, aunque parece aplicarse en unos pocos casos, muchos estudios no han podido confirmarla.
El nuevo estudio propone una explicación diferente y muestra cómo funciona en especies de flores silvestres del género Clarkia . A través de una variedad de experimentos de campo y de invernadero, el equipo de Kay demostró que la heterroría Clarkia es una forma de que las flores presenten gradualmente su polen a las abejas durante varias visitas.
"Lo que está sucediendo es que las anteras se abren en diferentes momentos, por lo que la planta distribuye polen a las abejas gradualmente", dijo Kay.
Esta estrategia de "dosificación de polen" es una forma de hacer que las abejas pasen a otra flor sin detenerse a quitar el polen de sus cuerpos y empaquetarlo para llevarlo a su nido. Las abejas están altamente especializadas en la alimentación de polen, con pelosen sus cuerpos que atraen el polen de manera electrostática, pelos rígidos en sus piernas para arreglarse y estructuras para almacenar polen en sus piernas o cuerpos.
"Si una flor dosifica a una abeja con una tonelada de polen, la abeja está en el cielo del polen y comenzará a acicalarse y luego irá a alimentar a su descendencia sin visitar otra flor", dijo Kay. "Entonces las plantas tienen diferentes mecanismos paradistribuyendo polen gradualmente. En este caso, la flor esconde algunas anteras y las revela gradualmente a los polinizadores, y eso limita la cantidad de polen que una abeja puede eliminar en cada visita ".
Hay alrededor de 41 especies de Clarkia en California, y aproximadamente la mitad de ellos tienen dos tipos de anteras. Estas tienden a ser polinizadas por especies especializadas de abejas solitarias nativas. El equipo de Kay se centró en la polinización de abejas en dos especies de Clarkia , C. unguiculata clarkia elegante y C. cylindrica clarkia moteado.
En estas y otras clarkias heterogéneas, un verticilo interior de anteras se erige en el centro de la flor, es visualmente conspicuo y madura temprano, liberando primero su polen. Un verticilo exterior discreto descansa contra los pétalos hasta después de las anteras interioresLas anteras externas se mueven hacia el centro de la flor y comienzan a liberar su polen gradualmente. Unos días más tarde, el estigma se vuelve erecto y pegajoso, listo para recibir el polen de otra flor.
"En el campo, puedes ver flores en diferentes etapas, y usando fotografías de lapso de tiempo pudimos ver la secuencia completa de eventos en flores individuales", dijo Kay.
La hipótesis de la división del trabajo requiere que ambos conjuntos de anteras produzcan polen al mismo tiempo. Kay dijo que decidió investigar la heterosexualidad después de observar flores de clarkia en un campo y darse cuenta de que la explicación no encajaba. "flores donde un conjunto estaba activo y algunas donde el otro conjunto estaba activo, pero no flores donde ambos estaban activos al mismo tiempo ", dijo.
adentro C. cylindrica , los dos conjuntos de anteras producen polen con diferentes colores, lo que permitió a los investigadores rastrear hacia dónde se dirigía. Sus experimentos mostraron que el polen de ambos conjuntos de anteras se recolectaba como alimento y también se transfirió entre flores, lo que contradice la divisiónde la hipótesis laboral.
"La diferencia de color fue conveniente, porque de lo contrario es muy difícil rastrear el polen", dijo Kay. "Demostramos que las abejas están recolectando y transportando polen de ambos tipos de anteras, por lo que no están especializadas para diferentes funciones".
Kay dijo que no se había dado cuenta de cuánto tiempo había pasado Darwin dándole vueltas a la heterogeneidad hasta que comenzó a estudiarla ella misma. "Él descubrió tantas cosas que es difícil encontrar un caso en el que no lo haya descubierto", dijo.Sin embargo, Darwin podría haber estado en el camino correcto. Poco antes de su muerte, solicitó semillas de C. unguiculata para usar en experimentos.
Además de Kay, los coautores del artículo incluyen a la erudita postdoctoral Tania Jogesh y dos estudiantes universitarios de UCSC, Diana Tataru y Sami Akiba. Ambos estudiantes completaron tesis de último año sobre su trabajo y recibieron el apoyo del Centro Norris de Historia Natural de UCSC.
Fuente de la historia :
Materiales proporcionado por Universidad de California - Santa Cruz . Original escrito por Tim Stephens. Nota: el contenido se puede editar por estilo y longitud.
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