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domingo, 21 de noviembre de 2021

Plantas carnívoras: el curioso caso de los cazadores cazados

Sarracenia pupurea


La carnivoría de las plantas es una maravilla evolutiva que ha fascinado a los naturalistas y a la gente en su conjunto. Darwin incluso dedicó un estudio exhaustivo a las que consideraba las "plantas más maravillosas del mundo". Cuando se habla de plantas carnívoras, es inevitable que surja el nombre Sarracenia, denominación de un género de angiospermas que comprende unas diez especies de plantas carnívoras nativas de Norteamérica.

Antes de entrar en materia, una curiosidad sobre este género descrito por el Linneo en 1753, que dedicó el nombre al médico borgoñés Michel Sarrazin, latinizado Sarracenus, (1659-1734), que emigró a Norteamérica hasta la que entonces era la colonia de Nueva Francia. Sarrasin fue un buen cirujano (realizó la primera mastectomía en Norteamérica), y un naturalista y recolector de plantas en Quebec. Regresó a Francia solo dos veces durante su vida, pero mientras estaba en París pasó un tiempo en el Jardin des Plantes donde estudió con el ilustre botánico Joseph Pitton de Tournefort, quien le animó a dedicarse al estudio de la botánica, una afición que practicó durante toda su vida. A pesar de su posición de alto rango como uno de los pocos intelectuales coloniales, Sarrazin afrontó múltiples problemas financieros y murió en la pobreza a los setenta y cinco años, dejando una viuda y cuatro hijos.

El género Sarracenia da nombre a la familia Sarraceniaceae, en la que se incluyen dos géneros más de plantas carnívoras: Darlingtonia y Heliamphora. Las tres tienen en común unas hojas enrolladas sobre sí mismas que forman una especie de jarra en cuyo fondo hay enzimas digestivas que digieren los insectos que caen dentro. Los insectos son atraídos por la secreción de néctar y por una combinación atractiva de olores y colores. Estas plantas viven en medios pobres en nitrógeno, así que obtienen este nutriente esencial a partir de proteínas de origen animal tal y como hacemos nosotros.

La habilidad demostrada por las Sarracenia para atrapar y digerir insectos está fuera de toda duda, pero haciendo realidad aquello de que “donde las dan las toman” o de que “los pájaros se tiran a las escopetas”, hay un puñado de insectos que le han dado la vuelta a la tortilla, recordándonos que estos los cazadores pueden convertirse en presas.

Cada vez que he encontrado una población de sarracenias en su ambiente natural, llamaba mi atención unas curiosas manchas en sus hojas que recordaban mucho a lo que las orugas de muchos insectos comedores de hojas dejaban como huella de su deambular digestivo. Ahora, la búsqueda bibliográfica [1] me ha llevado a conocer lo que he aprendido acerca de unas mariposas cuyas larvas se atreven a devorar a los temibles devoradores de insectos. Aquí lo resumo.

Hay tres especies de mariposas nocturnas del género Exyra que no existirían si no fuera por las plantas jarra de género Sarracenia. Dos de ellas, E. ridingsii y E. semicrocea, viven exclusivamente en los pantanos del sureste de Estados Unidos, mientras que E. fax se puede encontrar muy al norte, en Terranova.

Adulto y oruga de Exyra semicroccea. Fotos.


Tanto las orugas como las mariposas adultas están físicamente adaptadas a vivir dentro del resbaladizo interior de las paredes de la jarra. Los análisis microscópicos de sus patas han revelado adaptaciones morfológicas especializadas que les permiten aferrarse a las paredes resbaladizas de las hojas de las sarracenias. Las orugas también se benefician de su capacidad para fabricar hilos de seda con los que, a la manera de los escaladores, se aferran a las paredes de las jarras.  Curiosamente, cuando están posadas en el interior sus hospedantes, las mariposas solo se colocan en posición vertical. Incluso cuando se aparean (lo que también ocurre dentro de la planta), lo hacen en un ángulo de 90 grados para que ninguno de los dos mire hacia abajo. Se piensa que deben permanecer en erguidos para que sus pies se adhieran correctamente a la pared cerosa.

 

Señales de herbivoría en Sarracenia flava.

Independientemente de la especie que estén devorando, las tres polillas se comportan de manera semejante a lo largo de su ciclo de vida. Las orugas nacen dentro de una jarra. Inmediatamente comienzan a alimentarse de la pared de su hospedante. Solo devoran las células interiores de la pared de la jarra, dejando una fina capa de tejido en la pared exterior. Eso hace que la jarra parezca cubierta de un mosaico de ventanas marrones translúcidas. En algún momento de su vida, las orugas también fabrican una malla de seda en la boca de la jarra. Hacerlo sirve para protegerlas de depredadores como las arañas linces, a la vez que reduce la capacidad de las sarracenias para capturar nuevas presas.

A medida que las orugas crecen, se trasladan a otras jarras. Cuando alcanzan un buen tamaño, los daños que causan en las paredes de la jarra pueden resultar muy intensos haciendo que las paredes colapsen hasta el punto de que pierden su integridad estructural y se pliegan. Eso también sirve para intensificar la protección de la oruga frente a los depredadores y, al mismo tiempo, para reducir la capacidad de la planta para capturar presas. Después de su quinto estadio larvario, las orugas se trasladan a otra jarra nueva, que por lo general está indemne. En muchos casos, se arrastran hasta el fondo de la jarra, hacen un pequeño agujero en el costado para que drenen los peligrosos fluidos digestivos de la jarra. Luego, alejado el peligro de ser digeridas cuando sean adultas, se convertirán en crisálidas justo por encima del orificio de drenaje.

Después de un período de tiempo que varía según las especies, las crisálidas se transformarán en unas bonitas mariposas adultas vestidas en tonos amarillos y negros. Son unas mariposas muy cautas que no abandonan las jarras hasta el anochecer. Cuando emergen, solo lo hacen para aparearse y poner huevos en nuevas sarracenias.

Una oruga de Exyra en el interior de la jarra de Sarracenia flava.


Después de aparearse, la hembra pone sus huevos justo debajo de la boca de una jarra y el ciclo comenzará de nuevo. Se ha descubierto que, además de la necesidad de aparearse, el único estímulo que puede hacer que las mariposas abandonen sus refugios en el interior de las jarras es el humo. Eso se cumple a rajatabla en el caso de las especies sureñas, ya que las turberas en las que viven están sometidas a frecuentes incendios forestales. Si permanecieran en las jarras, es muy probable que poblaciones enteras de orugas y mariposas resultaran incineradas

No obstante, a pesar del peligro que representa cualquier incendio, el fuego es esencial para el ciclo de vida de las mariposas. Las turberas pantanosas donde viven las sarracenias no podrían persistir sin fuego. Cuando se suprimen los incendios, esos pantanos se colman con lodos y van siendo colonizados por una vegetación más agresiva formada por innumerables especies invasoras que crecen en esa región. A medida que los pantanos se cubren con arbustos y arbolillos, las sarracenias y otras especies de pantanos pueden desaparecer por completo. El fuego en esos hábitats trae más vida que muerte.

Dado que las jarras de las sarracenias funcionan como órganos fotosintéticos y como un medio para obtener nutrientes como nitrógeno y fósforo, es lógico pensar que el daño que les infringen las orugas podría dañarlas a largo plazo. De hecho, las altas densidades de orugas pueden cobrarse un alto precio en las poblaciones de plantas jarras.

Los estudios realizados en muchas zonas pantanosas han demostrado que, con el tiempo, las poblaciones de sarracenias muy dañadas pueden reducir su tamaño, lo que indica pérdida de reservas de energía. También se ha descubierto que las plantas muy dañadas producen más hojas jarras, lo que indica que estos especímenes están dando prioridad a una mayor captura de nutrientes. En ecosistemas ya caracterizados por la escasez de nutrientes, los efectos de la herbivoría que realizan las orugas sobre estas plantas carnívoras probablemente sean más graves que en las plantas que crecen en entornos ricos en nutrientes.

Sea como sea, hay un peligro mucho más real que afecta a las mariposas y a sus hospedadoras carnívoras.  Solo el 3% de los pantanos que existieron alguna vez en el sureste de Norteamérica han sobrevivido hasta hoy. La pérdida de hábitats significa menos poblaciones de plantas y, por lo tanto, menos hábitat para las mariposas (y para otra infinidad de otros organismos) que dependen de ellos. ©Manuel Peinado Lorca. @mpeinadolorca.

1 Bibliografía: Carmickle, R.N. y Horner, J.D. (2019). Jones, F.M. (1921). Lamb, T. y Kalies, E.L. (2020). Lee, Jack y colaboradores (2016). Moon, D.C. (2008). Stephens, J.D. y  Folkerts, D.R. (2012).