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martes, 7 de enero de 2020

Avispas que copulan con orquídeas


Muchas orquídeas imitan a los insectos hembras para atraer visitas de machos encelados. El objetivo de estas falsificaciones es espolvorear a los romeos voladores con el polen que contiene el esperma de las plantas. Cuando esos machos cargados de fertilidad visiten otras flores, actuarán como mensajeros involuntarios del polen, ayudando a las plantas a reproducirse.
Como hacen otras plantas (por ejemplo Rafflesia arnoldii, Arisarum proboscideum, Satyrium pumilum o Helicodiceros muscivorus, un cuarteto de trileros sexuales del que me he ocupado en otros artículos), la pequeña orquídea martillo Drakaea glyptodon también emite olores, pero en lugar de atraer moscas carroñeras su objetivo es atraer avispas[i]. El delgado tallo de esta orquídea australiana en peligro de extinción remata con una delicada flor provista de una plataforma de aterrizaje bulbosa (el labelo) de color púrpura que se parece a las hembras de Zaspilothynnus trilobatus, una avispa de la familia Thynnidae (véase la foto que encabeza esta entrada).
Si a esa semejanza se le une que el labelo produce feromonas sexuales volátiles químicamente muy similares a las emitidas por las hembras de avispas para atraer a los machos, la orquídea resulta un fetiche irresistible para los machos ansiosos por copular. Hay que tener en cuenta que la cópula de estos insectos ocurre durante el vuelo.

Crisálidas enterradas de un macho (1a) y una hembra (1b) de avispa. Cuando el insecto adulto emerge de la crisálida y del suelo, las hembras ápteras trepan al extremo de ramitas (2). El extremo del labelo de la orquídea recuerda a una hembra de avispa (3). Un macho alado acude a una orquídea atraído por las feromonas volátiles (4). El macho copula con una orquídea aferrado al labelo mientras su dorso arremete contra la columna donde se encuentran las polinias (5). Polinia cerrada (6) y abierta dejando salir las masas de polen (7). Un macho cargado de polen va en busca de otra orquídea (8). Cópula aérea de la avispa con la pequeña hembra situada en el extremo del abdomen del macho (9). El macho deposita a la hembra grávida sobre una flor para que se alimente de néctar (10). La hembra inyecta su puesta en una larva de escarabajo (11). La minúscula larva de avispa comienza a devorar a la del escarabajo (12-13) antes de convertirse en crisálida. Haga click para aumentar el tamaño. Fuente: modificada a partir de esta imagen

Después de emerger del suelo donde han permanecido en estado larvario parasitando larvas de escarabajos, las avispas hembras, que carecen de alas, trepan hasta el extremo de una planta convertida en improvisada atalaya desde la cual atraen a los machos mediante la emisión de feromonas olorosas. Cuando un macho en celo detecta una hembra, cae sobre ella, la aferra entre sus patas y el amoroso dúo despega para hacer un vuelo nupcial que finaliza en una cópula aérea. Luego, el macho deposita a la hembra en tierra, y esta sepulta sus huevos fecundados en el suelo.
Drakaena glyptodon junto a una hembra áptera de Zaspilothynnus trilobatus. Foto
Cuando el macho es atraído por las feromonas liberadas por las orquídeas, actúa como le dicta el instinto: trata de volar aferrado al labelo y, como no lo logra, hace que este se balancee hacia atrás, lo que provoca que su tórax toque las pegajosas polinias, los paquetes de polen típicos de las orquídeas que en este género están en una columna situada en posición opuesta al labelo. Cuando despega y abandona volando el simulacro de hembra con el que ha copulado, se lleva adheridas las polinias que, con un poco de suerte, depositará en el pegajoso estigma (situado también en la columna) de otra orquídea. Vea el proceso completo en este vídeo.
Se pensaba que el frenesí sexual de los machos polinizadores de estas y otras orquídeas era una “pseudocopulación” que no culminaba en la liberación de esperma, pero un estudio publicado en la revista American Naturalist ha demostrado que el engaño es tan completo que el macho realiza una eyaculación completa[ii]. Si eso es así, todo indica que no hay una ventaja evolutiva para las avispas, muchas de cuyas hembras no serán cubiertas por los satisfechos machos. Pero la cosa no es tan sencilla.
Polinización de orquídeas-lengua australianas (género Cryptostylis) por la avispa Lissopimpla excelsa. A, C. subulata con un polinizador copulando. B, C, Cópulas de C. erecta (B) y C. leptochila (C). D, flor de C. erecta después de la visita del polinizador. Obsérvese la gotita de eyaculación del polinizador, la eliminación de las polinias y la deposición del polen en el estigma. Fuente.  
Para ver si las avispas machos experimentaban "finales felices", los investigadores grabaron con cámaras y observaron atentamente a las avispas “yaciendo” con las orquídeas en el campo. Inmediatamente después de que los machos terminaran su apasionada e infértil coyunda, los científicos llevaron las orquídeas al laboratorio. Después de muchas semanas de trabajo de microscopía, finalmente encontraron esperma de avispas brillando bajo la luz ultravioleta.
El hecho de que los machos, además de energía, desperdicien miles de espermatozoides es desconcertante, porque podrían emplearlo mejor tratando de fecundar hembras de verdad. Si desperdician todo su esperma en las orquídeas, ¿qué pueden ofrecerle a una hembra verdadera? Si estas orquídeas le están costando a las avispas recursos extremadamente vitales, ¿la evolución no debería haber detenido el aparentemente inane comportamiento de los machos? ¿Qué hace que estas avispas engañadas sigan actuando como cualquier cosa?
El secreto de esta condenada historia de amor fallido reside en una sola palabra: haplodiploidía, el nombre que se da al sistema de determinación del sexo de muchos insectos, que resultarán machos o hembras dependiendo del número de juegos de cromosomas que recibe un individuo.
La criatura que nace de la combinación de un espermatozoide y un óvulo madurará en hembra, mientras que un huevo no fertilizado madurará en macho. Por tanto, el macho es haploide, lo que quiere decir que posee la mitad del número de cromosomas que una hembra. La hembra es diploide: posee dos juegos de cromosomas. Este sistema lleva consigo una serie de características: un macho no tiene padre y no puede tener hijos de sexo masculino, pero sí tiene abuelo y puede tener nietos. Su patrimonio genético solamente se transmite a las hijas y por intermedio de ellas a las siguientes generaciones.
Polinizadores de especies de Drakaea. (a) machos de avispas tínnidas atraídas por diferentes especies de Drakaea. (b) D. glyptodon y (a la derecha) hembra del polinizador Zaspilothynnus trilobatus. (c) D. thynniphila junto a un macho alado y una hembra sin alas que parece una hormiga. (d) columna de D. concolor con polinia unida al estigma después de ser visitada por una avispa macho. Fuente.
Las avispas hembras de la familia Thynnidae pueden producir descendencia sin esperma de los machos y, por tanto, si son capaces de reproducirse sin un macho, no resulta tan importante que todos los machos que las cubran hayan desperdiciado previamente su esperma copulando con orquídeas. Hoy sabemos que aproximadamente doscientas especies de insectos que son engañadas para mantener relaciones sexuales con orquídeas tienen hembras que pueden producir descendencia sin esperma de los machos.
Proporcionarles a los machos unos “finales felices” probablemente sirva a las orquídeas para atraer a las avispas tanto como sea posible: su clímax sexual es un efecto secundario que funciona porque, de no producirse, generaciones y generaciones de machos frustrados hubieran abandonado una práctica poco gratificante.
Pero, además, para las orquídeas hay una importante ventaja añadida. Si los machos gastan su esperma con ellas, es muy probable que muchas hembras no sean cubiertas por aquellos. Su progenie será haploide y, como resultado, cada vez habrá más machos capaces de transportar sus polinias. © Manuel Peinado Lorca. @mpeinadolorca.



[i] Drakaea es un género en el que se incluyen diez especies de orquídeas endémicas de la región del suroeste australiano. El género es conocido por sus adaptaciones morfológicas y químicas tendentes a lograr la polinización mediante el engaño sexual de machos de avispas de la familia Thynnidae.
[ii] El estudio se centró en la polinización de las orquídeas-lengua australianas del género Cryptostylis, polinizadas por machos de avispas del género Lissopimpla (familia Ichneumonidae).