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sábado, 11 de septiembre de 2021

Flores hermosas y malolientes


Vivir en los grandes desiertos del sur de África, el Namib y el Kalahari, no es nada fácil. Los inviernos son más fríos que en los desiertos saharianos, las heladas son frecuentes durante la estación de lluvias, entre junio y agosto, y la estación seca supera los ocho meses con precipitaciones que a veces no se producen durante años.

Las estrategias que han desarrollado las plantas para sobrevivir en esas condiciones son muchas y no en vano algunas de las plantas más extraordinarias del mundo viven alrededor de la región de El Cabo y en la costa occidental desértica de Namibia. Hoy voy a ocuparme de unas curiosísimas plantas de la familia Asclepiadáceas que han desarrollado sendas estrategias para realizar los dos grandes procesos que afectan a los seres vivos: crecer y reproducirse.

Para sobrevivir y crecer en un ambiente donde el agua falta, las asclepiadáceas surafricanas han desarrollado la misma estrategia vital que otras plantas de zonas áridas: la suculencia. En las plantas suculentas (del latín suculentus = muy jugoso) o crasas (del latín crasus = grueso) algún órgano o tejido está modificado para permitir el almacenamiento de agua en grandes cantidades. Esta adaptación les permite mantener reservas de agua durante períodos prolongados y sobrevivir en entornos áridos y secos inhabitables para otras plantas.

Las partes suculentas, en su mayoría formadas por tejido parenquimático, son un tipo de reservas que las independiza de un período de estrés predecible. El ejemplo más típico de suculencia es el de los tallos de los cactus del Nuevo Mundo o de las euforbiáceas de África, que poseen la misma adaptación en sus tallos y son tan parecidas a algunos cactus que comúnmente se las confunde con ellos. Otro tanto ocurre con algunas asclepiadáceas de los géneros Huernia, Orbea, Piaranthus o Stapelia que he incluido en las siguiente composición de fotografías procedentes de la colección del Real Jardín Botánico de la Universidad de Alcalá.

Flores de cuatro asclepiadáceas malolientes de la colección del Real Jardín Botánico de la Universidad de Alcalá. A: Stapelia hirsuta. B: Huernia schneideriana. C: Orbea variegata. D: Piaranthus geminatus. Fotos de Beatriz Díaz.


Cuando llueve, estas plantas toman rápidamente grandes cantidades de agua a través de sus raíces. El grueso parénquima que rellena el interior de sus tallos cilíndricos, poligonales y angulosos puede almacenar mucha agua. La carencia de hojas, otra de las características más llamativas de la mayoría de las suculentas, guarda una estrecha relación con el hecho de que la proporción entre superficie y volumen es un factor clave en la retención de agua. En cualquier órgano o cuerpo la pérdida de agua es proporcional a la superficie, mientras que la cantidad de agua almacenada es proporcional al volumen. Estructuras como las hojas, que presentan una elevada relación superficie / volumen, pierden agua a una velocidad mayor que las que presentan una relación menor, como los tallos gruesos. Por tanto, las hojas estorban y los tallos suculentos asumen la función típica de aquellas: la fotosíntesis.

Las suculentas viven durante meses sin agua porque necesitan muy pequeñas cantidades de ella para realizar la fotosíntesis. Si miras cualquier suculenta, notarás que la epidermis es lustrosa, porque toda ella está cubierta por una capa cérea casi impermeable, la cutícula; que impide la pérdida de agua por evapotranspiración. Por decirlo para que se me entienda mejor, las suculentas están “barnizadas” con una película que las rodea por completo. Esa capa es la responsable del tinte grisáceo o verdeazulado de los tallos de muchas suculentas.

Ahora bien, esa cutícula impermeable impide también el intercambio gaseoso. En las plantas, ese intercambio (salida de oxígeno, entrada de dióxido de carbono) ocurre a través de unos poros especiales, los estomas. A diferencia de los poros de los animales, que están permanentemente abiertos lo que hace que no deshidratemos rápidamente con la insolación, las plantas pueden abrir y cerrar los estomas de acuerdo con el ambiente que las rodea.

Las plantas pierden mucha agua cuando abren sus estomas para tomar dióxido de carbono y realizar la fotosíntesis, especialmente en desiertos secos y calientes. Para remediarlo, las suculentas pierden menos agua abriendo sus estomas sólo por la noche. La noche es más fresca y no tan seca, lo que significa que se evaporará menos agua de la planta. Ese cambio del ritmo habitual luz-oscuridad común a la mayoría de las plantas implica unos cambios fisiológicos en el metabolismo de las suculentas del que me he ocupado en dos entradas anteriores (1, 2) a las que remito ahora para una explicación más detallada.

Cada año, durante la primavera austral, Sudáfrica es el escenario de un fenómeno asombroso: el florecimiento, tan repentino como espectacular, de una vasta extensión de plantas silvestres con matices multicolores. Unas gotas de lluvia bastan para transformar el árido paisaje en una enorme alfombra de flores: ciento de especies diferentes, millones de individuos, abren sus flores en una explosión vital que busca atraer a los insectos polinizadores. La oferta es extraordinaria y los insectos, aunque no falten, son incapaces de atender la demanda. Ese es el momento de las plantas especialistas capaces de realizar una oferta diferenciada.

Floración después de las lluvias en el Kalahari, Suráfrica.

Las asclepiádaceas de los desiertos surafricanos compiten con otras plantas en lo que se refiere al colorido y la belleza de sus flores, pero eso no basta cuando tras las lluvias se despliega un inmenso tapiz de plantas a cual más llamativa. Las asclepiadáceas desdeñan al enorme despliegue de insectos de todas clases y se concentran en unos pocos, escasos pero eficaces: las moscas carroñeras. Sus flores engañan a las moscas por la vista y el olfato. La superficie de colores atractivos y textura carnosa de los pétalos imita a un animal muerto en descomposición. La flor emite un intenso hedor a carne putrefacta que atrae a las moscas se alimentan de los cadáveres de animales.

Los olores a carne podrida no son raros en el mundo vegetal. Como producen flores a nivel del suelo que parecen y huelen a carne podrida, esas asclepiadáceas, como unas curiosísimas orquídeas que conviven con ellas, son un extraordinario reclamo para esas moscas necrófilas, que, movidas por el irresistible imperativo biológico de la reproducción, no discriminan entre un cadáver putrefacto y una flor que huele a cadaverina.

Ese es el truco. Las moscas aterrizan en la flor pensando que han encontrado un lugar para poner sus huevos. Se mueven dentro de la flor y recogen o depositan polen en el proceso. Desgraciadamente para las moscas, sus larvas están condenadas: aunque las madres encuentren néctar, en abundancia, no hay comida para que se alimenten las larvas una vez que las flores se marchitan.

Diagrama de la flor del algodoncillo (Asclepias syriaca). Las flores tienen sépalos y cinco pétalos unidos basalmente (la forma de la unión varía en otros géneros). Cada pétalo suele presentar una capucha de tejido que cubre un apéndice en forma de cuerno que surge de la base de cada estambre. El conjunto de capuchas y cuernos forma la llamada corona. Las capuchas contienen en su base el néctar que atrae a los insectos. Entre las capuchas hay pequeñas hendiduras verticales. Cada hendidura se abre a una cámara estigmática. En cada especie la familia, el tamaño y la forma de esta cavidad es variable. Sobre la hendidura hay una pequeña protuberancia negra, el corpúsculo. Lo que no se ve es que el corpúsculo tiene dos pequeños brazos (llamados brazos trasladadores) que se extienden hacia los lados superiores de la cámara. Cada brazo lleva a un paquete dorado de polen, el polinario, formado por dos sacos, las polinias, cada una de las cuales alberga cientos de granos de polen.


Las flores de las asclepiadáceas son muy complejas y características (Figura de arriba). Cuando la flor se abre, los cinco pequeños sépalos verdes se pliegan hacia atrás y un poco después caen o quedan ocultos bajo cinco pétalos elípticos más grandes de color blanco rosáceo que también se pliegan hacia abajo y quedan más o menos paralelos al tallo de la flor. El conjunto de pétalos, es decir, la corola, rodea a los estambres, cuyas anteras liberan polen. En el centro de la flor hay unas cámaras estigmáticas donde se encuentra el pistilo, en cuyo interior están los óvulos que se transformarán en semillas una vez fecundadas las flores.

A diferencia del polen en la mayoría de las flores, que se libera de las anteras mientras aún están adheridas a la flor, en las asclepiadáceas el polen permanece dentro de una bolsa (polinia) hasta que entra en contacto con el estigma de otra flor de la misma especie. Entre las más de 250.000 plantas con flores, solo las orquídeas, otras plantas con flores extraordinariamente complejas, empaquetan su polen de manera similar.

La única forma de que las polinias escapen de sus cámaras es que las extraigan los insectos. Las asclepiadáceas son entomófilas, lo que quiere decir que su polen lo trasladan diferentes especies de insectos. La mayoría de los insectos buscan néctar, que encuentran en abundancia gracias a las glándulas nectaríferas del fondo de las capuchas. Además de néctar, en el caso de las asclepiadáceas dipterófilas, los dípteros (moscas) que las visitan también buscan un lugar apetitoso (para ellas) donde poner sus huevos y criar sus larvas.

Busquen lo que busquen, mientras se mueven sobre una flor, los insectos van de capucha en capucha hasta que casualmente introducen una de sus patas (o la trompa en el caso de las moscas) por una hendidura. A los insectos no les entusiasma quedar atrapados, de modo que porfían por sacar su apéndice de la ranura. La mayoría de las veces tienen éxito tirando del miembro hacia arriba, lo que hace que este se enganche en un surco del corpúsculo situado en la parte superior de la hendidura y, como resultado, el insecto saca todo el polinario (el corpúsculo, dos brazos trasladadores y dos polinias) de la cámara en la que estaban encerrados. Una vez liberado, el insecto no escarmienta y continúa su búsqueda de flor en flor, por lo que muy frecuentemente acumula múltiples polinarios, a veces enganchados en cadenas de diez o más de ellos, colgando de la pata del animalito.

Conocida como flor estrella, Orbea variegata, una especie perteneciente a la familia Asclepiadáceas, originaria del cinturón costero árido de la región de El Cabo Occidental, Sudáfrica, crece durante la temporada de lluvias invernales (junio-septiembre). Es una planta suculenta perenne carente de hojas y con tallos dentados similares a los de algunos cactus que apenas se despegan un palmo del suelo, y flores muy variables, en forma de estrella, blanquecinas o amarillas densamente moteadas de granate, que pueden alcanzar hasta ocho cm de diámetro. Las flores pueden mostrar marcas regulares (con bandas) o irregulares. Tienen cinco lóbulos puntiagudos o romos que rodean un anillo central pentagonal (corona). Las flores emiten olor a carroña para atraer a posibles insectos polinizadores. 


¿Qué pasa con las polinias? Muchas se caerán a medida que el insecto se mueve. Algunas encontrarán su destino en otra flor. En este caso, la polinización constituye todo un maravilloso proceso. Primero, algo absolutamente esencial es que después de que un insecto haya estado transportando un polinario durante algún tiempo, este se seca y, mientras eso ocurre, los brazos del trasladador giran noventa grados. Esta torsión es muy significativa porque hace que la polinia se coloque en una posición que le permite deslizarse por una hendidura floral cuando el insecto se mueve sobre una de ellas.

Por simplificar la explicación, la polinia actúa como una llave que se introduce en una cerradura hasta que puede deslizarse hacia la cámara estigmática. A medida que el insecto se agita, el brazo del trasladador se rompe y la polinia queda dentro de la cámara estigmática. La cámara está repleta del néctar que se expone al exterior por las capuchas.

Cuando la polinia se inserta en la cámara, se empapa de néctar y comienza a hincharse. En unas pocas horas, el borde que está en contacto con la superficie interna receptiva de la cámara estigmática se abre por una cresta de germinación de la que salen múltiples tubos polínicos cada uno de ellos procedente de un grano de polen. Los tubos crecen y penetran en uno de los dos ovarios de cada flor, cada uno de los cuales puede contener hasta 200 óvulos, que serán fecundados por el gameto masculino transportado dentro del tubo polínico.  

Los óvulos fertilizados se transformarán en semillas que aseguran la descendencia en uno de los ambientes más hostiles de la Tierra. ©Manuel Peinado Lorca. @mpeinadolorca.