 |
| Un pájaro mielero de Nueva Holanda (Phylidonyris novaehollandiae) polinizando un arbusto australiano, el waratah (Telopea speciossisima). Australian Garden, Melbourne. |
Para muchas plantas con flores la
reproducción es una cuestión de aves y abejas. Atraer al polinizador adecuado
puede ser una cuestión de supervivencia. Unas recientes investigaciones
muestran que los mecanismos usados por las flores para lograrlo pueden ser más
intrigante de lo que se pensaba.
En un artículo
publicado en Current Biology los investigadores exponen cómo una
única característica "mágica" de algunas plantas hace que sus flores
sean invisibles para las abejas y, en cambio, logra que destaquen para las
aves.
Veamos en primer lugar cómo vemos
los animales. En los ojos humanos normales hay tres tipos de receptores de luz
que permiten una buena percepción de los colores. Esas células fotorreceptoras
son sensibles a la luz azul, verde o roja. Una vez que la luz se incorpora a
estas células, el cerebro genera muchos colores, incluido el amarillo, mediante
lo que se llama procesamiento de colores opuestos.
El procesamiento de colores
opuestos es una de las formas mediante las cuales el sistema visual organiza y
compara la información sobre los colores desde que la luz entra en el ojo hasta
que se interpreta en el cerebro. La idea clave es que el cerebro no codifica
los colores de manera aislada, sino en pares opuestos.
Cuando la luz entra en el ojo,
los tres tipos de conos (las células fotorreceptoras) de la retina responden a
distintas longitudes de onda: Los conos L son más sensibles a longitudes de
onda largas (rojos); los conos M son más sensibles a longitudes de onda medias
(verdes) y, finalmente, lo conos S son más sensibles a longitudes de onda
cortas (azules).
Pero el cerebro no lee estos
conos directamente como “rojo”, “verde” o “azul”. Primero los compara como “opuestos”,
un proceso que consiste en que los canales neuronales funcionan como balanzas:
Rojo ↔ Verde; Azul ↔ Amarillo, y Blanco ↔ Negro (luminancia). En cada canal si
un lado se activa, el otro se inhibe, de modo que nunca se perciben ambos
extremos a la vez.
Por ejemplo, una neurona puede
excitarse con el rojo e inhibirse con el verde, mientras que otra puede
excitarse con el azul e inhibirse con el amarillo. Por eso no existe un “verde
rojizo”, ni un “azul amarillento”. Gracias a este proceso, vemos algunas
señales como rojas y otras como verdes, pero nunca como un color intermedio.
El proceso empieza muy pronto en
la retina (células ganglionares), continúa en el núcleo geniculado lateral del tálamo
y se refina en la corteza visual. Es decir, la oposición de colores es una
propiedad fundamental del circuito cerebral, no un adorno perceptivo.
Este sistema aumenta el contraste
cromático, hace que la visión sea más eficiente y estable, permite detectar
bordes y cambios de color con mucha precisión y reduce anomalías (iluminación
variable, sombras). Una prueba sencilla de que existe es la de las postimágenes.
Si miras fijamente algo rojo, después lo verás verde. Si haces lo mismo con el
azul, luego lo verás amarillo. Eso ocurre porque uno de los polos del sistema
oponente se “fatiga” y el contrario domina.
Muchos otros animales también ven
el color y muestran evidencias de que también utilizan el procesamiento por
oponentes. Las abejas ven su mundo usando células fotorreceptoras que detectan
la luz ultravioleta (UV), azul y verde, mientras que las aves tienen un cuarto
tipo de fotorreceptor sensible también a la luz roja.
 |
| Diagrama que muestra diferentes longitudes de onda a lo largo del espectro lumínico. Nuestra percepción del color, ilustrada el ojo dibujado a la derecha de la barra espectral, es diferente a la de abejas sensibles a los rayos UV, azul y verde, y la de las aves con cuatro fotorreceptores de color, incluyendo la sensibilidad al rojo. Imagen de Adrian Dyer y Klaus Lunau, CC BY |
El problema al que se enfrentan las plantas con flores con las diferencias en la visión del color tiene que ver con la genética y con una especie de “magia”. Para que su polen acabe en la parte correcta del cuerpo del animal y así pueda ser transportado eficazmente a otra flor para permitir la polinización, las flores necesitan atraer polinizadores del tamaño adecuado.
Por ello, las aves tienden a
visitar las flores más grandes. Estas flores, a su vez, necesitan proporcionar
grandes volúmenes de néctar para recompensar a sus visitantes hambrientos. Pero
cuando hay grandes cantidades de néctar dulce, existe el riesgo de que las
abejas vengan a aprovecharse de él y que, en el proceso, recolecten el valioso polen.
Y eso es un problema porque las abejas no tienen el tamaño adecuado para
transferir el polen de forma eficiente entre las flores más grandes.
Todas las flores polinizadas por
animales "señalan" a los polinizadores con colores y patrones
brillantes, pero en el caso de las polinizadas por aves necesitan también una
señal que atraiga a las aves sin llamar la atención de las abejas.
Sabemos que la polinización de los
insectos (incluidas las abejas) y la señalización floral evolucionaron antes de
que apareciera la polinización por aves. Luego, ¿cómo pudieron las plantas lograr
el cambio a ser polinizadas por aves, un mecanismo que permite la transferencia
de polen a distancias más largas de las que logran las abejas?
El dilema hamletiano es: ¿evitar a
las abejas o atraer a las aves? Un paseo por el campo, al menos en los
trópicos, permite ver con nuestros propios ojos que la mayoría de las flores
rojas son visitadas por pájaros, no por abejas. Así que las flores polinizadas
por aves han logrado hacer la transición con éxito, considerando como éxito que
ellas, las aves, y no las abejas sean las que detecten el color de las flores.
Se han desarrollado dos hipótesis diferentes que pueden explicar lo que ha
sucedido. Recuerda algo: lo que hay son dos hipótesis, no dos teorías. Se habla
de teoría cuando una determinada hipótesis (es decir, algo que se supone) se
confirma con pruebas.
Una de las dos hipótesis que se
han formulado con respecto a las flores rojas y su relación con la polinización
es la que dice que las
flores polinizadas por aves simplemente usan un color difícil de ver para las
abejas. Una segunda hipótesis supone que las
aves podrían preferir el rojo. Pero ninguna de estas hipótesis parece completa,
ya que oa preferencia por el rojo no es innata en las aves porque las jóvenes
no demuestran preferencia por el rojo. Sin embargo, las flores polinizadas por
aves tienen un tono rojo muy distintivo, lo que sugiere que evitar a las abejas
no explica únicamente por qué evolucionaron los colores rojos muy acentuados.
Un pájaro mielero de Nueva Holanda (Phylidonyris novaehollandiae) polinizando un arbusto australiano, el waratah (Telopea speciossisima). Australian Garden, Melbourne.
Hay surge una tercera vía: una
solución mágica. En la ciencia evolutiva, el término rasgo mágico se refiere a
una solución evolucionada en la que una sola
modificación genética puede aportar beneficios de múltiples maneras. Un
equipo que trabajaba en cómo esto podría aplicarse a plantas con flores,
demostró que un gen que modula los pigmentos absorbentes de la luz UV en los pétalos
puede, efectivamente, tener múltiples beneficios. A este gen obedece cómo las abejas
y las aves ven las señales de color de forma diferente.
Las flores polinizadas por las
abejas se presentan en una amplia variedad de colores. Las abejas incluso
polinizan algunas plantas con flores rojas. Pero estas flores también tienden a
reflejar mucho el UV, lo que ayuda a las abejas a encontrarlas. El gen mágico
tiene el efecto de reducir la cantidad de luz ultravioleta reflejada por el
pétalo, haciendo que las flores sean más difíciles de ver para las abejas. Pero
(y aquí es donde entra la magia) reducir la reflexión ultravioleta de un pétalo
de una flor roja hace que parezca más roja para animales —como las aves— de los
que se piensa que tienen un sistema de colores opuestos.
 |
| Diagrama que muestra la intensidad relativa de las señales rojas para aves, abejas y humanos. Las flores rojas son apreciadas para los humanos, pero a medida que evolucionaron para la visión de las aves, un cambio genético redujo la reflexión ultravioleta, haciendo que las flores sean más coloridas para las aves y menos visibles para las abejas. Adrian Dyer y Klaus Lunau, CC BY |
Las aves que visitan las flores
rojas brillantes obtienen recompensas y, con la experiencia, aprenden a visitarlas
repetidamente. Al conseguir evitar a las abejas y, a la vez, mostrar colores
intensos para atraer múltiples visitas de aves, un pequeño cambio genético para
la percepción del ultravioleta produjo múltiples resultados beneficiosos para
las plantas.
Gracias a este ingenioso truco de
la naturaleza para producir colores florales rojos, nosotros, los humanos, poseedores
de un perfeccionado sistema de colores opuestos, tenemos la suerte de poder
disfrutar de los hermosos colores rojos que embellecen el paisaje. Así que cuando
disfrutes esta primavera de algún paseo campestre, tómate un minuto para contemplar
una de las grandes respuestas de la naturaleza para encontrar una solución
ingeniosa a un problema complejo.
