Cuando succionan el néctar de las flores de la especie Hypenia macrantha, una hierba que crece a orillas de los ríos del Cerrado, la sabana brasileña, los colibríes son sorprendidos por una erupción de granos de polen, las partículas reproductivas masculinas, que se adhieren a sus picos. Dichos granos, transportados a las flores hembra de la misma especie, podrán fecundar los óvulos. Sin embargo, en caso de que un colibrí visite otra flor macho, una nueva explosión podrá remover parte de los pólenes que ya estaban en su pico y aumentar así las probabilidades de reproducción de la última planta visitada, de acuerdo con un artículo publicado en octubre en la revista The American Naturalist.
“Se trata de un raro ejemplo de competencia masculina entre los vegetales”, sostiene el botánico Vinícius Brito, de la Universidad Federal de Uberlândia (UFU), uno de los autores del artículo. Según Brito, el polen es arrojado mediante un mecanismo floral que se asemeja a una catapulta, y desplaza así a los granos que ya estaban allí como si fuese bolas de billar. Para verificar la eficiencia de este sistema, los investigadores colorearon los granos de polen con puntos cuánticos, nanopartículas que se vuelven fluorescentes bajo la acción de la luz ultravioleta. Así podrían ubicarlas luego de su transporte.
Posteriormente, utilizaron un cráneo de colibrí para depositar el polen coloreado en su pico y contaron cuántos granos quedaron adheridos mediante el empleo de un microscopio. Introducido en una flor, cuyo polen no había sido coloreado, el pico destrabó la catapulta y los investigadores contaron cuántos granos coloreados seguían quedando adheridos al pico. Según Brito, la explosión removió en promedio un 40 % del polen del pico. En una de las flores, la remoción llegó al 75 %.
La velocidad de la erupción, medida en video, fue de 2,62 metros por segundo (m/s), alrededor de 9,5 kilómetros por hora (km/h), el equivalente a la de una persona en carrera moderada. Esto hace de la eyección de H. macrantha una de las más rápidas entre las plantas. Así y todo, la distancia al respecto de la campeona es enorme. La morera blanca (Morus alba) lanza sus granos a alrededor de 170 m/s, el equivalente a 612 km/h, casi el doble que un coche de la Fórmula Uno. Según Brito, la explosión de polen constituye un mecanismo relativamente común entre las plantas, pero sus efectos en la competencia masculina aún son poco conocidos.
Daniela Calaça / UFUEl cráneo de un colibrí con polen depositado (a la izq.) y granos marcados con puntos cuánticos (a la der.)Daniela Calaça / UFU
“Es la primera demostración de que una flor puede remover el polen de otra y reemplazarlo por el suyo”, subraya el botánico Arthur Domingos de Melo, de la Universidad Federal de Sergipe, quien no participó en el estudio. Según él, los botánicos sospechaban que los granos de polen disputaban espacio en el cuerpo de los polinizadores, pero era difícil poner a prueba la hipótesis de un embate físico directo. “Los autores encontraron un excelente modelo para concretar los experimentos.”
El mundo masculino
“La posibilidad de rastrear el polen con los puntos cuánticos podrá revelar mecanismos desconocidos de la función masculina en las plantas”, sugiere el botánico sudafricano Bruce Anderson, de la Universidad de Stellenbosch, en Sudáfrica, en una entrevista por videollamada concedida a Pesquisa FAPESP. Anderson es el autor principal del artículo y el responsable de la adaptación de la tecnología de los puntos cuánticos para colorear el polen.
“Durante un siglo, los estudios de la reproducción de las plantas priorizaron las estructuras femeninas, tales como los frutos y las semillas”, recuerda Anderson. Además de que son más visibles, es fácil identificar su origen, ya que se desarrollan sujetas a la flor, mientras que los pólenes, que son transportados por aves e insectos o por el viento, son difíciles de rastrear.
El sudafricano estudiaba la competencia reproductiva en plantas que, como las orquídeas, guardan su polen en pequeñas bolsas que se adhieren a las patas de los insectos. Según él, como el espacio en el polinizador es reducido, estos paquetes pueden pegarse arriba de los granos reproductivos de otra flor, que de este modo quedan inutilizados. “Es una planta difícil de estudiar porque su estructura masculina es muy pequeña”, acota Anderson, quien vino a Brasil en busca de una planta con estructuras mayores. Cuando tocó por primera vez la flor de H. macrantha, en una visita junto a Brito al Parque Estadual de Rio Preto, en Minas Gerais, enseguida imaginó que esa explosión podría constituir un ejemplo de competencia masculina.
Alrededor de un 94 % de las plantas posee flores hermafroditas, muchas de ellas con una fase masculina y otra femenina. Cuando un ave destraba la catapulta de H. macrantha, la flor, que estaba en la fase masculina, pone en marcha una transición de dos días hacia la fase femenina. A partir de entonces, se vuelve capaz de recibir el polen de otras flores. Según Brito, como la hierba posee hasta 10 flores, parte de ellas en la fase masculina, el ave puede visitar más de una flor en la misma planta, lo que amplifica la fuerza competitiva. “Con cada flor, más polen se adhiere al pico en reemplazo del de las plantas antes visitadas”, remarca.
Entre los animales, existe una variedad de formas de competencia de esperma. Las libélulas, por ejemplo, tienen penes ornamentados con ganchos, que recogen el esperma que dejan sus rivales e insertan el suyo en el fondo del tracto reproductivo de la hembra.
Otra estrategia es el denominado enchufe copulador, aplicado por los machos de diversos grupos, tales como las abejas, los reptiles y los primates. Después de la cópula, la secreción del macho se coagula y cierra el trato reproductivo de la hembra. Aun cuando la hembra pueda retirar esa tapa, el esperma del macho tiene tiempo como para fecundar el óvulo.
“Solemos pensar que las plantas se reproducen pasivamente, pero ellas libran batallas similares a las de los animales”, remarca Anderson. “Brasil posee una cantidad enorme de especies que pueden ayudarnos a entender la competencia de pólenes en las plantas”, subraya el investigador, quien pretende regresar pronto al país para realizar nuevos estudios.
Este artículo salió publicado con el título “Un villar reproductivo” en la edición impresa n° 347 de enero de 2025.
Artículo científico
ANDERSON, B. Pollen wars: Explosive pollination removes pollen deposited from previously visited flowers. The American Naturalist. v. 204, n. 6. 10 oct. 2024.
