En este nuevo post, Carlos Matallana-Puerto, doctorando de la Universidade Estadual de Campinas (Brasil), presenta su trabajo “Sex, flies, and flower trap: trapping trichomes and their function in polination“. Habla de la importancia de los rasgos funcionales que se pasan por alto, comparte algunos trucos para utilizar el algodón en la investigación y anima a los jóvenes ecólogos a trasladarse al extranjero para seguir su camino investigador.
Sobre el artículo
Es bien sabido que, en plantas polinizadas por animales, los rasgos florales relacionados con la atracción, la recompensa y el ajuste flor-polinizador pueden influenciar el apareamiento y la aptitud de la planta a través de la remoción y deposición de polen. Sin embargo, otros rasgos florales menos estudiados también pueden promover la transferencia de polen entre plantas, como las microestructuras en los verticilos florales. Las flores o inflorescencias especializadas en atrapar temporalmente a sus polinizadores dentro de cámaras han evolucionado de manera independiente varias veces en las angiospermas. Estas “flores trampa” exhiben diversas microestructuras epidérmicas que hacen sus superficies resbaladizas, facilitando la captura y dificultando la salida de los polinizadores. Este es el caso de los tricomas de captura presentes en las flores trampa engañosas de algunas especies de Aristolochia (Aristolochiaceae) y Ceropegia (Apocynaceae), de los cuales se ha sugerido desde hace tiempo que juegan un papel crucial en la polinización de estas flores.
Nosotros usamos las flores trampa de la especie Sudaméricana Aristolochia esperanzae para probar experimentalmente la importancia de los tricomas de captura en la reproducción de las flores trampa. Demostramos por primera vez que la presencia de estos tricomas aumenta el atrapamiento de polinizadores, lo que a su vez incrementa la remoción de polen y la producción de frutos. Esto se debe a que, mientras los tricomas de captura erectos aseguraron el atrapamiento de los polinizadores y dificultaban su escape, el marchitamiento de estos tricomas después de depositar el polen en los polinizadores facilitó su liberación, permitiendo que el polen fuera transportado a otras flores. De esta manera, nuestro estudio amplía la perspectiva hacia otros rasgos florales menos estudiados que también pueden influir en el apareamiento y la aptitud de las plantas, como las microestructuras epidérmicas de las flores.
Acerca de la investigación
Basándonos en el efecto beneficioso de los tricomas de captura en el desempeño de las flores trampa para las funciones masculina y femenina, sugerimos que la evolución y el mantenimiento de este rasgo floral probablemente ocurre a través de presiones de selección ejercidas tanto por las funciones sexuales como también por los grupos de polinizadores. Por tanto, las flores trampa pueden considerarse como ejemplos generales de presiones de selección y la evolución de rasgos que pueden optimizar el apareamiento y la reproducción de las plantas. Tal vez de forma análoga a los comportamientos reproductivos de los animales e incluso de los humanos, los engaños y subterfugios implicados en la captura de insectos para la polinización pueden seleccionarse si estos aumentan la aptitud.
Uno de los desafíos de nuestro estudio fue averiguar cómo eliminar los tricomas de captura de las flores. Después de pensar en muchas ideas descabelladas, nos sorprendió descubrir que los pelos se podían eliminar con hisopos de algodón, sin causar daño a las flores. Sin embargo, no todas las flores trampa de las angiospermas tienen tricomas de captura. Algunas otras microestructuras desempeñan funciones similares relacionadas con la captura y el atrapamiento de polinizadores, como las superficies celulares ornamentadas y húmedas. Por lo tanto, los próximos pasos incluyen el diseño de experimentos para probar la influencia y la eficacia de estos otros rasgos en el funcionamiento de la polinización de las flores trampa. Además, se necesitan más estudios para comprender cómo se produce la selección mediada por polinizadores en estos rasgos florales de las flores trampa.
Acerca del autor
Mi interés por la ecología, en particular por la ecología vegetal, comenzó desde que era un niño, ya que provengo de una familia de campesinos de Duitama, Boyacá, Colombia. La familia de mi madre cultivaba alimentos, mientras que la familia de mi padre vivía en zonas rurales. Recuerdo que siempre sentí curiosidad por la naturaleza, los animales y las plantas. Por ello, elegí la biología como carrera académica. Estudié biología en la Universidad Pedagógica y Tecnológica de Colombia (UPTC) en Tunja, Boyacá, Colombia, donde creció mi interés por la botánica, en particular por la polinización y reproducción de las plantas.
Durante mis estudios de pregrado en esta universidad, comencé a trabajar con la profesora Liliana Rosero Lasprilla, a quien considero mi mayor inspiración científica. En el camino, me fasciné con las orquídeas y las Aristolochias, grupos que me cautivaron con sus fascinantes flores y sistemas de polinización engañosos altamente especializados. Desde entonces, decidí estudiar los sistemas de polinización y reproducción de estas plantas. Durante mi maestría, que realicé en el Programa de Posgrado en Biología Vegetal de la Universidade Estadual de Campinas (UNICAMP) en Brasil, decidí estudiar las estrategias pre- y pos-polinización que pueden promover el cruzamiento en las flores trampa engañosas de Aristolochia. Esta investigación resultó en la primera evidencia de un sistema de autoincompatibilidad de acción tardía para la familia Aristolochiaceae, y el estudio actual sobre tricomas de captura. Actualmente, estoy realizando mis estudios de doctorado en la misma institución en Brasil, bajo la supervisión de João C. F. Cardoso y Paulo E. Oliveira. En mi tesis doctoral, sigo explorando aspectos de la ecología y evolución de las flores trampa.
A diferencia de los países del norte global, los países latinoamericanos enfrentan diferentes desafíos en materia de investigación y formación de científicos. En mi caso, como hombre blanco que tuvo acceso a educación primaria y universitaria en Colombia, mis obstáculos están más relacionados con no ser hablante nativo de inglés y la falta de financiación. Por ejemplo, durante mis estudios de pregrado en Colombia, toda mi investigación fue autofinanciada, con el apoyo de mi familia y la profesora del grupo de investigación. Debido a esto, decidí realizar mis estudios de posgrado en Brasil, uno de los países latinoamericanos que más invierte en educación, ciencia y tecnología. Como consejo para las personas que comienzan sus carreras científicas, particularmente aquellas de países con menor inversión en ciencia, recomiendo buscar oportunidades de financiación para la investigación o becas en instituciones de otros países. Esto les permitirá seguir realizando investigaciones sin verse obligados a abandonar la ciencia debido a la falta de oportunidades en sus países de origen.
