EL BARROCO DE LA NATURALEZA

 

plantas haeckel

Ilustración de Ernst Haeckel de la división Bryophyta para su libro Kuntsformen der Natur (1904)

La Federación Europea de Sociedades científicas de Ecología (EEF) otorga todos los años el premio Ernst Haeckel a una eminencia europea en esta disciplina. El año pasado el galardón recayó en un español, el profesor de investigación del CSIC Carlos Herrera Maliani. La lección magistral que dictó al recibir el premio fue todo un homenaje al eminente científico alemán que le da nombre, conocido no solo por ponerle Ecología a la ciencia que estudia las relaciones de los organismos entre sí y con su medio, sino también por sus maravillosos dibujos, que fueron la inspiración del art decó. El Profesor Herrera habló de cómo las plantas tienen una estructura interna tan fascinante como la de los seres que dibujó Haeckel solo que más sutil, pues se basa en variaciones en el tamaño de sus órganos (hojas, tallos, flores y frutos), y esto tiene implicaciones ecológicas.

puerta haeckel

Puerta monumental de Binet para la exposición universal de París 1900. En la esquina superior izquierda el radiolario dibujado por Haeckel que inspiró la puerta

Si uno mira a una planta sin poner demasiado interés le puede parecer bastante simple, pues está hecha de cinco órganos (hojas, tallos, raíces, flores y frutos) que se repiten con gran profusión. Los animales somos mucho más complicados ya que tenemos muchos órganos distintos que casi no se repiten. Pero si uno se fija se percata de que la simpleza es más aparente que real. En una planta cada órgano es de lo mas variable. Se mire lo que se mire, sea el tamaño y forma de las hojas, la densidad de estomas, nutrientes o taninos que tienen, el tamaño de las flores, la cantidad de néctar que poseen y lo dulce que es, el peso de las semillas y su capacidad de germinar, el peso de los frutos o lo que se les ocurra siempre se encontrará con que varían una barbaridad. Tanto que no hay manera de diferenciar dos individuos por el tamaño medio de sus órganos ya que aunque las medias sean diferentes la varianza es tan enorme que son indistinguibles. Ante este panorama cabe preguntarse: ¿esto es así porque las plantas son unas chapuceras o es que sirve para algo?

Para entender a las plantas hay que ponerse en su lugar, cosa nada fácil porque tienen una vida muy distinta a la nuestra como ya les conté aquí. Cuando se consigue se da uno cuenta de que eso de ser muy variable no es tan mala idea. Los animales podemos ir de un lado para otro en busca de sitios confortables, pero las plantas no. Viven completamente inmóviles y tienen que aguantar quietas las bondades y las inclemencias del tiempo, que se las coma cualquiera que pase por allí o que vengan animales de distinta calaña a polinizarlas o dispersarlas. En estas circunstancias tener órganos variables que vayan bien en distintas ocasiones, ora cuando llueve mucho, ora cuando hay sequía, ora donde brilla el sol, ora a la sombra, ora cuando vienen los polinizadores grandes, ora los chicos etc. etc. es un seguro de vida. ¿Se les ocurre algo mejor?

Ser heterogéneo es también bueno para evitar daños. Si hay hojas, frutas o semillas  sabrosas y otras repugnantes los herbívoros solo se comerán las primeras y dejarán las otras intactas. Si además unas y otras están entremezcladas será más difícil encontrar las buenas, lo que lleva a frenar la propagación del herbívoro por la planta o incluso a desistir y marcharse a otra mas fácil. También es bueno para atraer a diferentes amigos que escogen cada uno lo que más le gusta, sean frutos grandes, chicos, dulces, ácidos etc. y así tener una polinización o dispersión más abundante.

No todos los individuos de una población son igual de variables. Siempre encontraremos unos muy heterogéneos y otros poco, así que al igual que cada uno puede ser caracterizado por el tamaño medio de sus órganos puede serlo también por su varianza.  Si variar es tan provechoso, ¿tienen alguna ventaja los más heterogéneos como por ejemplo, ser más fecundos? Hay resultados que apuntan a que algo de eso hay. La hierba de los ballesteros (Helleborus foetidus) de Cazorla con índices estomáticos, longitud de estomas y relación peso/superficie de las hojas más variables producen más semillas, debido posiblemente a que la planta usa el agua o el Carbono mas eficientemente. También se ha encontrado una mayor producción de semillas o semillas mas gordas en individuos con medidas florales mas variables en especies tan distintas como las violetas de Cazorla (Viola cazorlensis), los ozotes (Ipomea wolcottiana) o la flor de la pasión (Passiflora incarnata). Los espinos blancos (Crataegus monogyna) con frutos mas variables se dispersan más.

Si la variabilidad es ventajosa, como así parece, se debería seleccionar positivamente. Pero para eso debería estar escrita en los genes. Pues hay evidencias de que la variabilidad se hereda. Los padres más variables tienen hijos más variables y también se ha encontrado un mayor polimorfismo genético en individuos más heterogéneos.

Pero, ¿Cómo se mantiene esta heterogeneidad, como se consigue? Debería tener una base genética y lo primero que se propuso es que las diferencias se debían a mutaciones somáticas en distintas partes de la planta. No se encontraron pruebas en plantas silvestres, así que hubo que rechazarlo. Otra posibilidad es que los órganos sean distintos porque con el mismo ADN se expresen genes diferentes, es decir, por epigenética. Esto tiene mas pinta de ser así, porque se están empezando a encontrar evidencias. Por ejemplo, en las hojas de acebo (Ilex aquifolium) con y sin pinchos  de una misma planta se expresan genes diferentes y en las distintas inflorescencias de un ejemplar de lavanda (Lavandula latifolia) también. En esta última especie también se encontró una varianza enorme en la expresión genética entre inflorescencias, como cuando se mide cualquier otra cosa, y en las semillas, existiendo una relación entre la variabilidad en el tamaño de éstas y la variabilidad en la expresión génica.

Parece mentira que una medida que nos dice tantas cosas de las plantas en particular y de la naturaleza en general no se haya tenido en cuenta hasta ahora, pues todo esto que les he contado se ha descubierto en los últimos diez años. ¿Por qué no se ha hecho antes? Pues posiblemente por una causa tan tonta como que es muy tedioso calcularla a mano. La media se halla mucho mas deprisa, así que ha sido la medida estándar que han usado los naturalistas para comparar. Pero ahora tenemos unas computadoras que la calculan a la velocidad del rayo, así que no hay ninguna excusa para no incluirla en cualquier estudio como una característica más a investigar. Si hace tiempo que sabemos que la naturaleza es esencialmente barroca, ¿porqué no medirlo de ahora en delante de forma rutinaria?

 

“¿De donde has sacado esta calabaza? – preguntó la bestia sorprendida – He de admitir que es exactamente igual que la mía, lo cual no deja de ser francamente desconcertante, ya que, en el caso improbable de que hubieran surgido de la misma mata, su forma y tamaño deberían ser por fuerza totalmente distintas.”

Viaje al Oeste. Atribuido a Wu Cheng’en. 1590

 

Rocío Fernández Alés

Expresidente de la AEET

 

Herrera, C. M. 2017: The ecology of subindividual variability in plants: patterns, processes, and prospects, Web Ecol., 17: 51-64.

 Herrera, C. M. 2018. Ecología de la variación subindividual en plantas. Una conferencia sobre ciertas obviedades vegetales de consecuencias nada obvias. Youtube

Herrera, C.M. 2009. Multiplicity in unity. Plant subindividual variation & interactions with animals. University of Chicago Press. 437 pp.

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