Algunas flores evolucionan para reproducirse sin sexo

Un nuevo estudio revela que a medida que disminuye el número de abejas y otros polinizadores, los pensamientos silvestres se adaptan fertilizando sus propias semillas.

Cada primavera, billones de flores se reproducen con la ayuda de las abejas y otros animales. Atraen a los polinizadores hacia sus flores con colores llamativos y néctar. A medida que los animales viajan de flor en flor, se llevan consigo el polen, que puede fertilizar las semillas de otras plantas.

Un nuevo estudio da a entender que los humanos están alterando rápidamente este rito anual de la primavera. Dado que los pesticidas tóxicos y la desaparición de hábitats han reducido las poblaciones de las abejas y otros polinizadores, algunas flores han evolucionado para fertilizar más a menudo sus propias semillas, en lugar de las de otras plantas.

Los científicos se muestran sorprendidos por la rapidez de los cambios, producidos en solo 20 generaciones. “Eso es una evolución rápida”, dijo Pierre-Olivier Cheptou, ecólogo evolutivo de la Universidad de Montpellier en Francia, quien dirigió la investigación.

Cheptou se inspiró a llevar a cabo el estudio cuando le quedó claro que las abejas y otros polinizadores estaban sufriendo un drástico declive. Se preguntó si las flores que dependen de los polinizadores para el sexo podrían encontrar otra forma de reproducirse.

El estudio se centró en una planta herbácea llamada pensamiento silvestre, cuyas flores blancas, amarillas y moradas son comunes en los campos y a las orillas de las carreteras en toda Europa.

Los pensamientos silvestres suelen utilizar a los abejorros para reproducirse sexualmente. Pero también pueden utilizar su propio polen para fertilizar sus semillas, un proceso llamado autofecundación.

La autofecundación es más conveniente que el sexo, ya que una flor no tiene que esperar a que llegue una abeja. Pero una flor autofecundada solo puede usar sus propios genes para producir nuevas semillas. La reproducción sexual permite que las flores mezclen su ADN, creando nuevas combinaciones que pueden hacer que estén mejor preparadas para enfermedades, sequías y otros retos que las futuras generaciones podrían enfrentar.

Para rastrear la evolución de los pensamientos silvestres en las últimas décadas, Cheptou y sus colegas aprovecharon una colección de semillas recolectadas por los conservatorios botánicos nacionales de Francia en la década de 1990 y principios de la década de 2000.

Los investigadores compararon estas flores antiguas con las nuevas de toda la campiña francesa. Después de cultivar las semillas nuevas y antiguas una al lado de la otra en el laboratorio bajo condiciones idénticas, descubrieron que la autofecundación había aumentado un 27 por ciento desde la década de 1990.

Los investigadores también compararon la anatomía de las plantas. Aunque el tamaño de los nuevos pensamientos silvestres no había cambiado, sus flores se habían reducido en un 10 por ciento y producían un 20 por ciento menos de néctar.

Los investigadores sospechaban que estos cambios habían hecho que los nuevos pensamientos silvestres fueran menos atractivos para los abejorros. Para probar esa idea, colocaron colmenas de abejorros dentro de recintos que contenían pensamientos silvestres antiguos y nuevos. Efectivamente, las abejas fueron a visitar más a las plantas antiguas que a las nuevas.

A medida que las poblaciones de abejorros han disminuido, dijo Cheptou, el costo de producir néctar y flores grandes y atractivas pudo haberse convertido en una carga para las flores. En lugar de invertir energía en atraer polinizadores, especuló, los pensamientos silvestres están teniendo más éxito en dirigirla a su crecimiento y a resistir enfermedades.

Los investigadores sospechan que muchas otras flores enfrentan el mismo reto para su sobrevivencia, y que también pueden estar evolucionando en la misma dirección. “No hay razón para pensar que otras plantas no han evolucionado”, dijo Cheptou.

Si eso es cierto, las plantas pueden estar empeorando una mala situación para los insectos polinizadores. Muchos polinizadores dependen del néctar como alimento; si las plantas producen menos, los insectos pasarán hambre.

Los polinizadores y las flores pueden estar atrapados en un círculo vicioso. La disminución del néctar reducirá aún más las poblaciones de insectos, haciendo que la reproducción sexual sea incluso menos provechosa para las plantas.

El círculo vicioso no será malo solo para los insectos, advirtió Cheptou. Si algunas plantas eventualmente deciden renunciar por completo la reproducción sexual, es poco probable que vayan a poder recuperar esa capacidad.

A largo plazo, las limitaciones genéticas de la autofecundación podrían poner a las plantas en riesgo de extinción. “No van a poder adaptarse, por lo que su extinción se vuelve más probable”, dijo Cheptou.

Los resultados fueron “impresionantes, aunque desalentadores”, dijo Susan Mazer, botánica de la Universidad de California, Santa Bárbara, quien no participó en la investigación.

Mazer dijo que el círculo vicioso podría ser incluso peor de lo que da a muestra la investigación de Cheptou. Junto con la disminución de polinizadores, las plantas con flores están enfrentando otros desafíos que podrían estar llevándolas a abandonar la reproducción sexual.

El calentamiento global, por ejemplo, está acelerando el crecimiento de las flores. Podría estar reduciendo la ventana de tiempo, antes de que las flores se marchiten, en la que pueden ofrecer néctar a los polinizadores.

Pero Sasha Bishop, bióloga evolutiva de la Universidad de Michigan que no participó en el estudio, dijo que algunas flores podrían responder al declive de los polinizadores de la manera opuesta.

En un estudio sobre las campanillas moradas en el sur de Estados Unidos, ella y sus colegas descubrieron que entre 2003 y 2012, las flores se hicieron más grandes, no más pequeñas. Los científicos ven ese cambio como una estrategia para seguir atrayendo abejas a medida que se vuelven menos comunes.

“Podrían invertir en autofecundación, o podrían invertir en atraer polinizadores”, dijo Bishop. “Ambos escenarios son perfectamente razonables”.

Carl Zimmer cubre noticias sobre ciencia para el Times y escribe la columna Orígenes. Más de Carl Zimmer

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