Antes de que existieran las flores, las antiguas plantas de cícadas atraían a los insectos con calor

Antes de que existieran las flores, estas plantas atraían a los insectos con calor

Por Cody Cottier editado por Sarah Lewin Frasier

Las palabras “polinización” y “flor” pueden parecer inseparables, pero las plantas comenzaron a cortejar a los insectos millones de años antes de que desarrollaran pétalos llamativos. Ahora sabemos cómo lo pudieron haber hecho: no con un color deslumbrante sino con un calor radiante.

Un estudio publicado hoy en Science revela que las cícadas, plantas tropicales que se parecen a las palmeras, atraen a los escarabajos utilizando la radiación infrarroja generada por sus estructuras reproductivas en forma de conos. Dado que las cícadas son el grupo de plantas polinizadas por animales más antiguo del mundo, el coautor principal Nicholas Bellono, biólogo molecular de la Universidad de Harvard, dice que los resultados ofrecen una ventana a “la forma más temprana de polinización”, un prototipo de lo que hoy es una de las interacciones ecológicas más transformadoras de la Tierra.

Las cícadas son termogénicas, lo que significa que generan mucho calor; algunas especies alcanzan hasta 15 grados Celsius (27 grados Fahrenheit) por encima de la temperatura ambiente. Preguntándose por qué gastarían toda esa energía, la autora principal Wendy Valencia-Montoya, Ph.D. estudiante en el laboratorio de Bellono, ideó un experimento: untó conos de cícadas con tinte fluorescente ultravioleta para que los escarabajos entrantes se cubrieran con él y dejaran huellas visibles en el siguiente cono que tocaran. En el nuevo artículo, ella y sus colegas descubrieron que los escarabajos visitaban preferentemente las regiones más cálidas de los conos.

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Los investigadores han establecido otras funciones para la termogénesis de las cícadas: el calor aumenta la humedad y dispersa el olor, ambas señales importantes de polinización, y crea un refugio acogedor para que los escarabajos se apareen y se reproduzcan. Pero este trabajo sugiere que la propia luz infrarroja sirve como señal directa. De hecho, cuando los investigadores calentaron conos de cícadas impresos en 3D y los cubrieron con una película de plástico para evitar la conducción de calor a través del tacto, haciendo del infrarrojo la única señal térmica posible, los escarabajos todavía se sentían atraídos hacia ellos sobre los conos no calentados.

Para descubrir cómo los escarabajos captan lo que las cícadas depositan, el equipo analizó los órganos sensoriales de los insectos en busca de estructuras termosensibles y descubrió que las puntas de las antenas estaban cargadas con TRPA1, un canal iónico activado por el calor que también ayuda a las serpientes y los mosquitos a percibir los infrarrojos. Para ambas especies de escarabajos probadas en el estudio, la activación de TRPA1 se ajustó con precisión al rango de temperatura de su respectiva planta huésped. El olor, que viaja más lejos, probablemente dirige a los escarabajos al vecindario correcto, pero el infrarrojo parece ser el último faro que los guía hacia allí.

Estos hallazgos también guardan relación con el antiguo enigma evolutivo al que Charles Darwin se refirió como un “misterio abominable”: ¿Cómo es que las plantas con flores, conocidas como angiospermas, explotaron rápidamente en alrededor de 350.000 especies cuando las cícadas y otras gimnospermas apenas cuentan por miles? Tal vez, sugieren los autores de un comentario adjunto, la dependencia del infrarrojo puede haber limitado la cantidad de insectos con los que las cícadas podrían establecer relaciones especializadas. Mientras que las plantas con flores pueden modificar el tono, la saturación y los patrones, produciendo combinaciones casi infinitas para atacar a diferentes polinizadores, las cícadas sólo pueden ajustar la intensidad del calor.

Irene Terry, una bióloga vegetal que estudia la polinización de las cícadas en la Universidad de Utah y que no participó en este estudio, lo llama “uno de los mejores, si no el mejor, artículos sobre cícadas que he leído”. En términos de historia evolutiva, señala, las cícadas también podrían haber variado compuestos productores de aromas para diversificarse y establecer relaciones con polinizadores específicos como lo hacen las flores. La bióloga vegetal de la Universidad de Cambridge, Beverley Glover, coautora del artículo, está de acuerdo, pero añade que las angiospermas disfrutan de lo mejor de ambos mundos: el aroma y el color. “Múltiples oportunidades de diversificación probablemente sean mejores que una”, afirma.

La dependencia de la temperatura detectable también sugiere una cuestión de conservación: ¿podría el calentamiento global hacer que a los escarabajos les resulte más difícil distinguir el calor de sus huéspedes? Las cícadas ya son el orden de plantas más amenazado, y el ecólogo conductual Sean Rands de la Universidad de Bristol en Inglaterra, que no participó en este estudio, dice que la perspectiva de una interrupción de la comunicación se suma a la lista de amenazas. “Cualquier información que se elimine”, afirma, “hará que sea más difícil que se produzca la polinización”.

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