martes, 7 de febrero de 2017

Biorradares, plantas carnívoras y caca de murciélagos

Murciélago y Marcgravia evenia.
Fotografía de Ralph Simon.
Los fenómenos de coevolución nunca dejan de sorprendernos. Los siguientes son algunos de los ejemplos más significativos de la coevolución entre murciélagos y plantas.  
Marcgravia evenia es una liana endémica de Cuba y una más de las 62 especies que, distribuidas en ocho géneros, componen la familia Marcgraviaceae. Como otras especies de su género, M. evenia confía en los murciélagos para polinizarse. La quiropterofilia es relativamente común en los trópicos, pero lo que resulta excepcional es la estrategia con la que marcgravias y murciélagos forman un perfecto dúo. La mayoría de las plantas que utilizan a los murciélagos como vectores de polen tienen por lo general flores olorosas que exhalan potentes fragancias características para aprovechar el sentido del olfato de los murciélagos. M. evenia es diferente: explota el más extravagante de los sentidos de los quirópteros, la ecolocación, de la que me ocupé en otra entrada
Inflorescencia de M. evenia.
(A) Hoja. (B) anillo de flores en fase masculina
con las anteras produciendo polen.
(
C) Nectarios acopados Foto
.
En un artículo publicado en Science, un equipo de investigación anglo-germano demostró cómo una extraña hoja en forma de plato situada por encima de las inflorescencias de M. evenia atrae a los murciélagos polinizadores, que encuentran en los grandes nectarios abarquillados un néctar muy nutritivo. ¡La hoja funciona como un reflector para el sonar de los murciélagos! Los experimentos demostraron que los quirópteros tenían el doble de probabilidades de encontrar plantas con estas hojas en forma de plato de las que hallaban cuando les amputaban dichas láminas foliares.
Se trata una inmejorable adaptación coevolutiva, porque como las lianas son raras en la naturaleza, cualquier mecanismo que aumente la probabilidad de una visita del murciélago polinizador supone una ventaja selectiva considerable. Las hojas en forma de plato hacen precisamente eso. Según los autores del artículo, «los ecos de la hoja cumplen los requisitos para funcionar como un reclamo eficaz, es decir, eran fuertes, multidireccionales y tenían una reconocible rúbrica sonora inconfundible para el murciélago».
Como pueden suponer, Marcgravia no es la única planta que ha desarrollado una antena para radares. En los densos bosques tropicales de Borneo hay otra especie completamente diferente que interactúa con los murciélagos: Nepenthes hemsleyana.
Nepenthes, género que da nombre a la familia de plantas carnívoras Nepenthaceae, conocidas popularmente como plantas jarra o copas de mono, es un género oriundo de las regiones tropicales del Viejo Mundo. La mayor diversidad se encuentra en Borneo y Sumatra, donde viven muchas especies endémicas. El nombre “copas de mono” con el que conocen en Borneo se refiere a que se ha visto simios bebiendo agua de lluvia en sus curiosas hojas en forma de jarra.
Normalmente, las Nepenthes tienen un sistema radicular superficial y un tallo trepador o postrado de varios metros de longitud (15 o más) con un grosor que varía entre unos milímetros hasta 1 cm. De este tallo surgen hojas alternas, en forma de espada de color verde de unos 30 cm de longitud y con márgenes enteros. Una extensión en la punta de la hoja forma el zarcillo, que ayuda a que la planta trepe, y en cuyo extremo, coronada por una tapa, se forma la trampa jarra que contiene un fluido acuoso almibarado producido por la propia planta donde los insectos, atraídos por el olor que producen las glándulas de néctar de la boca y la tapa del odre, caen y son digeridos.
N. hemsleyana produce dos tipos de jarras-trampa. Las situadas más cerca del suelo son las típicas que cabría esperar de una planta especializada en comer insectos. Son perfumadas, resbaladizas y están llenas de fluidos digestivos viscosos. Estas jarras son muy diferentes de las que produce la planta arriba, en el dosel arbóreo, que son considerablemente más estrechas, menos perfumadas, contienen menos líquidos digestivos y apenas capturan insectos. Para hacerlas aún más diferentes, en la parte trasera de la hoja hay una estructura de forma parabólica muy conspicua.
Esquema de las hojas-jarra de Nepenthes hemsleyana.
Modificada de Biological Lettter.
Estas jarras aparentemente inservibles confundieron inicialmente a los investigadores durante meses. ¿Por qué la planta producía trampas aparentemente inútiles? Luego, un día encontraron un murciélago dentro de una de esas extrañas jarras. De repente, todo tenía sentido; continuaron observando y experimentano hasta que, finalmente, publicaron sus resultados en Biological Letters, una de las publicaciones de la Royal Society. Conclusiones: N. hemsleyana es otra planta que ha formado una relación mutualista con los murciélagos. Los implicados son los murciélagos lanudos de Hardwicke (Kerivoula hardwickii), con los que la planta ha formado un increíble mutualismo único entre las carnívoras tropicales.
¿Qué buscan los murciélagos en el interior de las jarras?: Refugio. Las jarras superiores proporcionan un albergue maravilloso, perfecto para que un par de murciélagos duerman a patagio suelto. Las jarras se estrechan para formar una especie de cintura que impide que los murciélagos resbalen hacia dentro y se conviertan en comida para las plantas, a lo que contribuye también que las jarras produzcan bajos niveles de líquidos digestivos. Para pagar el alquiler, los murciélagos defecan regularmente hacia abajo, proporcionando a la planta una comida rica en nitrógeno a base de insectos medio digeridos. De esta manera, la planta compensa que sus jarras trampa de las alturas hayan perdido la capacidad de capturar insectos.
La frecuencia de la ecolocación de los murciélagos lanudos de Hardwicke es la más alta de cualquier especie de murciélago conocida por la ciencia. Los investigadores creen que es una respuesta a ese plato parabólico producido por las jarras de N. hemsleyana. Los estudios demuestran que tiene una fuerte eco-reflexión para la alta frecuencia que utilizan sus peludos huéspedes, lo que ayuda a que los quirópteros encuentren las jarras entre la densa vegetación de la selva tropical borneana.
Foto.
Nadie se había molestado en cuantificar los beneficios obtenidos al convertir las jarras de captura de insectos en refugios de murciélagos. Nadie, hasta septiembre de 2016, cuando un equipo de investigadores de la Universidad de Greifswald, Alemania, publicó los resultados de una serie de astutos experimentos realizados para calcular exactamente cuánto depende la nutrición de N. hemsleyana de los excrementos de murciélago. Lo que encontraron es más que notable. Las plantas que dependían solamente de los insectos no solo tenían menos hojas, sino que también presentaban un crecimiento más lento, reducían la capacidad fotosintética y vivían menos.
Para evaluar el valor de este mutualismo, realizaron una serie de experimentos de campo y de invernadero. Midieron la supervivencia, el crecimiento, la fotosíntesis y el contenido de nutrientes de ejemplares de N. hemsleyana alimentadas con heces de murciélagos comparándolas con otras alimentadas con artrópodos. Descubrieron que en las plantas alimentadas con heces habían aumentado la supervivencia, el crecimiento y la fotosíntesis en comparación con las alimentadas únicamente con artrópodos. Como media, las plantas privadas de nutrientes nitrogenados cubrieron el 95% de su demanda de nitrógeno a partir de las heces. Eso significa que N. hemsleyana está liberada de la captura de insectos, con lo que ahorra así valiosas reservas de energía que pueden ser asignadas a estructuras tales como hojas, tallos y flores. El nitrógeno depositado por los murciélagos llega sobre todo en forma de urea, que se degrada en amonio que es absorbido fácilmente por las plantas. 
Esta facilidad para adquirir nutrientes sin dar ni golpe es la causa de que la evolución haya traído como resultado final que la planta haya dejado prácticamente de depender del nitrógeno procedente de los tejidos de los insectos. Justo al revés de lo que propone la FAO para los humanos. Claro, que comer chapulines es siempre mejor que zampar cacas de murciélago.