De bichos y flores: la polinización animal

Querida hija:

La polinización es uno de los hechos biológicos más trascendentales de nuestro planeta. De ella dependen los cultivos que proporcionan alimento a la Humanidad (y las plantas silvestres que sirven de alimento y refugio a buena parte de la fauna silvestre). Nada más y nada menos que eso. Por eso es un hecho extremadamente grave la crisis que actualmente están padeciendo numerosas especies de insectos polinizadores. Pero como siempre hago, lo primero que debes hacer es conocer qué es la polinización y cómo se realiza, para poder entender la magnitud de la crisis que está acechando y poder actuar en tu esfera diaria y cotidiana, para luchar contra ella.

Abeja melífera europea libando una flor

Polinización: generalidades

La polinización es el proceso mediante el cual, en las plantas angiospermas ("plantas con flores"), se transfiere el polen desde los estambres (órganos masculinos de la flor) hasta los estigmas (parte femenina de la flor, o gineceo). Una vez allí, el polen germina y fecunda los óvulos de la flor, permitiendo el desarrollo de las semillas y los frutos. Se trata, pues, de un proceso reproductivo.

Esquema del proceso de la polinización

Aquí tenemos un problema. O, más bien, las plantas tienen un problema. Los animales, merced a su movilidad, buscan activamente a su pareja del sexo complementario (en la reproducción sexual) y el macho fecunda a la hembra. Pero las plantas no disponen de movilidad, y no tienen posibilidad de llevar por sí mismas el polen desde su origen hasta su destino. Necesitan ayuda. Básicamente, pues, existen dos grandes tipos de polinización: 

- Abiótica: en la que son elementos no vivos los que realizan esta transferencia. Fundamentalmente fenómenos físicos como el viento, la lluvia o el agua.

- Biótica: en la que son otros organismos vivos, animales en realidad, los que realizan el trabajo. Este tipo de polinización es el que voy a explicarte en esta Crónica.

Te adelanto ya que la polinización biótica es la más importante de largo. Te voy a dar unas cifras para que entiendas en toda su magnitud la importancia de los animales polinizadores:

- En los climas templados, el 78% de las especies de plantas son polinizadas mediante animales.

- En los climas tropicales, nada menos que el 94% de las especies.

- Globalmente, el 87% de todas las angiospermas conocidas son polinizadas de forma biótica.

- En cultivos europeos, el 84% de 264 especies cultivadas son polinizados por animales.

- En cultivos tropicales, el 70% de 1.330 especies cultivadas.

- A nivel global, el 87% de las plantas cultivadas son polinizadas mediante animales, representando el 35% del suministro de alimentos.

Imagina, entonces, la tremendísima importancia de los animales polinizadores. Literalmente, buena parte de la Humanidad depende de ellos para alimentarse, por no hablar de la fauna silvestre. Se ha llegado a calcular a cuánto asciende el valor monetario de este servicio ecosistémico: 153 billones de euros, lo que equivale al 9,5% del valor de la producción agraria planetaria.

Colmena comercial para la polinización de un cultivo en invernadero

La polinización animal es un tipo de relación mutualista, en la que ambas partes obtienen beneficios: las plantas logran culminar su proceso de fecundación, mientras que el animal polinizador obtendrá una serie de recompensas de las que te hablaré más adelante.

Evidencias paleontológicas sobre el proceso de polinización en sí mismo aparecen durante el Periodo Carbonífero en plantas Gimnospermas. Por su parte, las plantas Angiospermas se documentan desde el Cretácico Inferior, lo que hace pensar a los científicos que debieron aparecer antes, entre el Triásico y el Jurásico. Evidencias indirectas de ese momento (Cretácico Inferior) hacen pensar en la existencia de polinización animal, más concretamente por parte de Insectos: existencia de pólenes "apelmazados" y recubiertos de películas adherentes, aptos para el transporte por Insectos por ser demasiado pesados para su transporte eficiente por el viento, y también la existencia de estructuras florales adaptadas a la polinización animal, como anteras cortas, poca producción de polen y características que implican la imposibilidad de auto-fecundación de sus flores.

La relación "co-evolutiva" entre insectos y plantas angiospermas aún no está del todo clara. La mayoría de los polinizadores más eficientes de plantas, esto es, Dípteros (moscas y mosquitos), Coleópteros (escarabajos) y Avispas (Himenópteros) habían aparecido antes que las angiospermas, mientras que otros polinizadores como los Lepidópteros (mariposas y polillas) y algunos Himenópteros aparecen más o menos en el mismo momento que las Angiospermas, siendo las abejas posteriores a las angiospermas. Es decir, que la propia aparición de las angiospermas y su sistema de polinización animal no puede explicarse únicamente en términos co-evolutivos con los Insectos.

Estrategias de polinización: la comunicación plantas-animales

Bien, hija mía, ya sabes lo mínimo que tienes que saber sobre este decisivo proceso. Ahora bien, ¿cómo y por qué realizan los animales la polinización?. Debo adelantarte que, en su mayoría, los animales polinizadores son Insectos: su pequeño tamaño y su capacidad de volar a largas distancias les convierten en idóneos para esta tarea. Es verdad que también hay Vertebrados polinizadores, aunque de esto te hablaré en el siguiente apartado.

Aquí lo que me interesa que entiendas es que un animal no pasa por ahí pensando "¡mira, una planta con flor, voy a ayudarla a polinizar!". La cosa no funciona así. Las plantas lo que hacen es atraer a los animales polinizadores para que entren en sus flores, y ofrecerles algo a cambio de impregnarse de su polen, que será transferido a otra flor o a la parte femenina de la misma flor al frotarse el animal mientras se mueve.

La polilla de Darwin está adaptada para polinizar una única especie de orquídea

En este sentido, existen dos grandes tipos de relación planta-polinizador, cada una de ellas con sus propias estrategias de atracción de polinizadores:

- Planta generalista/polinizador generalista: en este tipo de relación, una misma planta atrae a diversos polinizadores diferentes, y un polinizador generalista puede visitar varias especies diferentes de plantas.

- Planta especializada/polinizador especializado: es, tal vez, el caso más interesante. Aquí, una planta co-evoluciona con un único polinizador de forma que éste, y sólo este, será capaz de polinizar esta especie de planta en concreto.

En general, tanto si se trata de una planta generalista o una planta especializada, una planta presenta lo que se denomina un síndrome de polinización, esto es, un conjunto de características destinadas a llamar la atención y atraer a los polinizadores. Por su parte, la mayoría de los insectos polinizadores presentan un comportamiento llamado constancia floral, por el que tienden a polinizar las mismas especies de plantas, pasando por alto otras plantas que también podrían potencialmente ofrecerles las mismas recompensas.

Esquema de la polinización del geranio por la mosca de nariz larga de Sudáfrica

Algunas plantas consiguen su polinización "por las bravas", presentando trampas para polinizadores que son estructuras que encierran y atrapan a los insectos que penetran dentro de las flores, sin ofrecer recompensas, por lo que se denominan plantas de atracción por engaño. Esto sucede sobre todo con Dípteros. Así, Arisaema triphyllum, una arácea norteamericana, atrapa a Dípteros de las tribus Exechiini y Orthocladiinae, obligándolas a pasar por estrechos conductos donde se produce la deseada transferencia del polen. Otras plantas atraen a sus posibles polinizadores por el olor, como por ejemplo hacen ciertas orquídeas con abejas como Euglossa cordata, propia de América Tropical.

El propio color brillante y llamativo de muchas flores está diseñado para atraer polinizadores diurnos, si bien dichos polinizadores no siempre "ven" los mismos colores que ven los ojos humanos: hay insectos polinizadores que son sensibles no a la longitud de onda cuyo color llega al ojo humano, sino a otras longitudes de onda que emiten dichas flores. Las flores que son polinizadas por mamíferos tenderán a estar al nivel del suelo y usar atrayentes odoríferos más que visuales, por ejemplo.

La propia forma de las flores ha evolucionado para favorecer a determinados grupos animales como polinizadores. Así, las flores polinizadas por abejas son variables en tamaño, forma y coloración como corresponde a un insecto muy móvil y poco especializado, mientras que las flores que atraen a las mariposas suelen ser grandes y muy llamativas, con colores fundamentalmente en la gama del rosa y el lavanda, con un área destinada al "aterrizaje" del animal, y usando el olor como atrayente. Por su parte, las flores que atraen a las polillas, que son nocturnas o crepusculares, abren de noche y tienden a ser de color blanco, con corolas tubulares y que desprenden un fuerte olor en las horas clave del crepúsculo, amanecer o plena noche.

Las flores atraen a sus polinizadores mediante una combinación de forma, color, arquitectura y atrayentes

Las flores polinizadas por moscas tienden a ser púrpura, azul, violeta o blanca, con formas tubulares o de "plato ancho". Muchas de ellas desprenden olores putrefactos o nauseabundos para atraer a las moscas carroñeras. Por su parte, las flores polinizadas por escarabajos suelen ser verdosas o blanquecinas, y desprenden olores intensos: a fruta, a especias, y presentan formas planas o en forma de plato.

Las flores polinizadas por aves tienen en común no usar el olor como atrayente, y sus formas varían: las aves generalistas visitan flores grandes, con colores llamativos como el rojo o el naranja y necesitan un área donde posarse. Pero los colibríes, grandes polinizadores, son atraídos mediante flores "colgantes" o pendulares, para que el animal pueda libarlas en vuelo.

Tal vez el atrayente más curioso del que hacen gala algunas plantas (muy frecuentemente orquídeas) es la modificación de ciertas partes de la flor, que adoptan la forma de la hembra de varias especies de insectos, lo que atrae al macho con la idea de copular con el "engaño".

En definitiva, las plantas zoófilas, es decir, polinizadas mediante animales, despliegan una amplia variedad de recursos para asegurar una polinización eficiente, y una constancia en el polinizador, esto es, que el animal volverá una y otra vez para encontrar su recompensa.

Planta que atrae polinizadores mediante VOC: Volatile Organic Compound: sustancias volátiles

¿Y qué recompensas obtiene el animal polinizador a cambio de sus "servicios": pues recompensas fundamentalmente nutricionales como el néctar, una sustancia azucarada que proporciona mucha energía al animal que la consume, los propios óvulos o polen, parte de los cuales la planta sacrifica como alimento para que otros lleguen a su buen puerto fecundatorio, o cuerpos nutricios. Es verdad que la propia flor también ofrece refugio en un momento dado al polinizador, pero el refugio sólo sirve para atraer polinizadores accidentales. Es la recompensa nutricional la que va a "fidelizar" al polinizador para que vuelva a por más. No tienes más que tener en cuenta cuántos animales nectarívoros hay, y no sólo Insectos, sino también Mamíferos y Aves.

Los animales polinizadores

Se calcula que existen en el mundo unas 200.000 especies de animales polinizadores. De ellos, como ya te apunté antes, la abrumadora mayoría de ellas son de Insectos, pero también unas 1.500 especies de Aves y Mamíferos. Los Insectos son los polinizadores más eficientes por su pequeño tamaño y su capacidad de dispersión y de vuelo a grandes distancias. 

La transferencia de polen se produce por frotamiento de una parte del cuerpo o de todo el cuerpo, que queda impregnada de polen cuando el animal está libando el néctar: muchas especies de insectos están recubiertas de pelos hirsutos (como los abejorros o las abejas), que se "cargan" de polen que luego, al moverse por la parte femenina de la flor, quedará depositado allí. Voy a hacerte aquí un breve recorrido por los principales polinizadores animales.

Los Insectos polinizadores

La polinización mediante insectos se llama "entomófila", y son nada menos que trece los Órdenes de Insectos que contienen especies polinizadoras. Estos son los principales órdenes polinizadores en orden de importancia:

-Los Himenópteros son el principal grupo de insectos polinizadores, y además el más eficiente y refinado de todos ellos. Incluso algunas recompensas poco comunes como aceites, resinas o perfumes están asociadas a la polinización por himenópteros, aunque la mayoría siguen buscando néctar y polen. Destaca la familia Agaonidae como polinizadores de higueras, pero sobre todo tres superfamilias: las hormigas (Formicoidea), como por ejemplo la polinización mediante reclamo sexual (imitación de la hembra) de la orquídea Leporella fimbriata por parte de la hormiga Myrmecia urans. Luego estarían las avispas (superfamilia Vespoidea) y, finalmente, los polinizadores más importantes: las abejas (superfamilia Apoidea). Las abejas consumen néctar y, en las especies sociales, éste es regurgitado en la colonia. Algunas especies, como la abeja melífera (la más conocida de las abejas) el polen se transporta en unos saquitos especializados que el animal tiene en los tarsos.

Abeja melipona con un saquito de polen en el tarso

-Los Lepidópteros, mariposas y polillas, seguirían en importancia a los Himenópteros. Existen dos subórdenes cuyas especies tienen aparato masticador, y consumen polen pero la mayoría de los lepidópteros consumen néctar que obtienen a través de una larguísima probóscide, que accede a las flores largas y estrechas con depósito de néctar al final, que están adaptadas plenamente a la polinización exclusiva por mariposas y polillas. Se ha llegado así a co-evoluciones como por ejemplo la orquídea Angraecum eburneum, de África oriental, que con sus 33 cm de longitud de espolón, sólo es accesible para el esfíngido Xantophan morganii, con una probóscide de 22 cm de longitud. De hecho, la existencia de esta polilla fue predicha por Charles Darwin cuando examinó la orquídea, y postuló que tendría que haber un insecto polinizador con una lengua capaz de alcanzar tal profundidad de espolón.

Mariposa monarca polinizando

-Los Dípteros, o sea, moscas y mosquitos. Las moscas visitan flores asiduamente para obtener el consabido alimento de néctar y polen pero también para depositar huevos o buscar refugio para elevar su temperatura corporal. Son frecuentemente atraídas por olores desagradables o nauseabundos de especies de plantas que luego las "engañan" atrapándolas sin ofrecer luego recompensa como te expliqué antes. Se ha calculado que se encuentran especies antófilas (que visitan flores) en el 50% de las familias del Orden. Si bien la mayoría de las moscas tienen aparatos bucales chupadores, su probóscide rígida puede alcanzar longitudes notables como en Bombyliidae y Tabanidae, llegando incluso a los 10 cm de longitud en los Nemestrinidae de Sudáfrica. Como dato interesante, te diré que uno de los cultivos más importantes, el cacao (Theobroma cacao) es polinizado por moscas de la familia Cecydomiidae.

Mosca florícola jardinera, Chile. Foto: Manuel López

-Los Coleópteros serían el cuarto de los grandes órdenes de Insectos polinizadores, si bien su importancia polinizadora está muy por debajo de la enorme extensión numérica de este Órden debido a su comparativamente menor movilidad. Su aparato masticador está más adaptado a comer polen y otras partes de la flor que a sorber néctar, por lo que los escarabajos suelen polinizar flores poco profundas y que no demandan una polinización demasiado sofisticada. No obstante, hay especies como Nemognatha coeruleipennis, un meloideo neotropical, que está adaptado a explotar flores de profundidades de 16-17 cm. El olor suele ser la forma de atraer a los escarabajos polinizadores y se da la circunstancia de que hay dos familias enteras de plantas, Eupomatiaceae y Degeneriaceae que son polinizadas por gorgojos (Curculionidae).

Mylabris hieracii polinizando una flot. Foto: Manolo Tobarra

Otros órdenes de Insectos notables por su importancia polinizadora, tras estos "Cuatro Grandes" serían: Thysanoptera (arañuelas), Collembola (colémbolos), Dermaptera (tijeretas), Mecoptera, Neuroptera, Plecoptera y Trichoptera.

Las Aves polinizadoras

Los pájaros son, tras los Insectos, el segundo grupo más importante de polinizadores. Sin duda, los más conocidos de ellos son los colibríes (Apodiformes, Trochilidae), que son exclusivamente americanos. Su adaptación a absorber el néctar de las flores es absoluta: pico largo y fino ligeramente curvado y una lengua muy larga que les permite alimentarse de flores colgantes, largas y estrechas que han co-evolucionado con ellos. En este caso, mientras el colibrí se alimenta, el polen se adhiere a los bordes del pico y, así, cuando el pájaro va a alimentarse a otra flor, entonces se produce la transferencia del polen que se le ha adherido en la primera flor.

Colibri polinizando. Foto: marksontok/Flickr

La actividad polinizadora de los colibríes es asombrosa: pueden visitar mil flores en un sólo día y para ellos el néctar es un alimento fundamental ya que el azúcar que aporta les da la energía necesaria para mantener su elevadísimo metabolismo. Es muy interesante el dato de que las plantas que actualmente son polinizadas por colibríes evolucionaron de ancestros polinizados por abejas. Dichas especies tuvieron que modificar algunos aspectos de sus flores para atraer a los colibríes, que al parecer son más eficientes polinizándolas que las abejas, y desalentar a abejas y abejorros. La selección natural lo consiguió mediante el cambio de orientación (las abejas prefieren flores verticales) y una combinación de colores y dilución del néctar que hizo a las abejas y abejorros (polinizadores generalistas) difícil de "memorizar" dichas flores y "animarles" así a buscar su néctar en otras flores.

En el Viejo Mundo, existen otras dos familias de aves que ocupan el mismo nicho ecológico que los colibríes en América, fungiendo como polinizadores: los Melifágidos en Oceanía y los Nectarínidos en los trópicos afro-asiáticos.

Los Mamíferos polinizadores

Termino aquí este repaso a los principales polinizadores animales refiriéndome a los menos conocidos de entre todos los animales polinizadores: los Mamíferos. Precisamente al existir un número reducido de mamíferos polinizadores, y al ser más desconocidos, se convierten también en los más interesantes. Por eso te voy a hablar aquí de algunos de ellos.

Por ejemplo, en Sudáfrica existe una formación floral única y notable: el fynbos. Se trata de una formación de tipo matorral que se da únicamente en la región de El Cabo. Los especialistas habían sospechado que las flores de varias especies del género Protea podían estar diseñadas para su polinización mediante mamíferos. Para probar esta teoría usaron cámaras-trampa para ver qué animales visitaban sus flores. Encontraron tres especies de roedores: el ratón espinoso de El Cabo (Acomys subspinosus, Muridae), la rata de roca de Namaqua (Aethomys namaquensis, Muridae) y el ratón de cuatro bandas (Rhabdomys pumilio, Muridae). Estos ratones incluyen el néctar entre los alimentos que buscan.

Ratón de cuatro bandas. Foto: C.R. Selvakumar

Por su parte, la fabácea Mucuna macrocarpa está distribuida por el sureste asiático. Esta planta es polinizada por varios mamíferos: ardillas, zorros voladores y macacos. Se han identificado concretamente el macaco japonés (Macaca fuscata), el zorro volador de Ryukyu (Pteropus dasymallus), la ardilla de vientre rojo (Callosciurus erythraeus), la ardilla de Finlayson (C. finlaysoni), la ardilla de vientre gris (C. caniceps) o la ardilla de tierra de Berdmore (Menetes berdmorei).

En México, se ha demostrado la importancia de algunas especies de murciélagos nectarívoros en la polinización de cactáceas: el murciélago de nariz larga meridional (Leptonycteris curasoae), el murciélago magueyero (L. nivalis) o el murciélago trompudo (Choeronycteris mexicana).

Possum de la miel (Tarsipes rostratus)

En Australia se ha estudiado el papel de los pequeños marsupiales dasiúridos en la polinización de diversas especies de plantas. Los especialistas han observado tres especies de Antechinus visitando flores de Banksia, y de ellos se ha demostrado que el antequino pardo (A. stuartii) es un polinizador efectivo. También se ha encontrado que el dunnart de cola esbelta (Sminthopsis murina) y el dunnart de vientre gris (S. griseoventer) también pueden actuar como polinizadores.

Por último, en Brasil se ha detectado que otro marsupial, la zarigüeya lanuda occidental (Caluromys lanatus) podría actuar como polinizador de Pseudobombax tormentosum.

La crisis de los polinizadores

Llegados a este punto, no me queda más remedio que contarte que cada vez hay menos polinizadores. Suele decirse que cada vez hay menos abejas, y se pone mucho el acento en la abeja melífera europea como el principal o más extendido de los insectos polinizadores más que nada porque es usada por los agricultores para polinizar una buena parte de los cultivos que se destinan a consumo humano. En los EEUU, ha habido un descenso del 59% en las colonias apícolas entre 1947 y 2005.

Disminución de las colonias de abejas melíferas en los EEUU

Pero la verdad es que no son sólo las abejas melíferas. Pueden ser los polinizadores más importantes pero no son los únicos ni mucho menos. Y a los insectos polinizadores les pasa lo que les está pasando al resto de Insectos, de cualquier tipo o condición: están desapareciendo por una combinación de agresivos pesticidas como los Neo-nicotinoides, la eterna e interminable destrucción del hábitat silvestre donde los insectos nacen, crecen, copulan y mueren, y la exagerada extensión de la agricultura industrial, un sistema agrario que no deja rastro de vida a su paso, convirtiendo hectáreas y hectáreas en angustiosos monocultivos tóxicos donde no hay ni una sola brizna de hierba silvestre.

Y esto es un grave problema. En primer lugar porque ya te he explicado que la mayoría de las plantas (cultivadas o no) dependen de animales para su polinización. Pero hay más: la polinización asegura la adecuada variabilidad genética que todo organismo vivo necesita implementar, asegurando nuevas generaciones capaces de sobrevivir en entornos cambiantes. No sólo eso: una planta ha de ser polinizada pero también polinizada adecuadamente. La escasez de polinizadores tiene como consecuencia una producción vegetal irregular, e inadecuado desarrollo de los frutos obtenidos.

Infografía sobre la crisis de los polinizadores. Autor: Sam Leonard

Pero la llamada "crisis de los polinizadores" tiene otros aspectos. La extensión de los cultivos europeos a todo el mundo ha llevado a los agricultores a introducir polinizadores europeos como la abeja melífera o el abejorro europeo en otros continentes como América, produciéndose una competencia con las abejas y abejorros locales e inoculándoles enfermedades y parásitos traídos consigo por las especies europeas. Como consecuencia, algunas especies de Bombus autóctonos de los EEUU han disminuido su abundancia en un 96% y su extensión en un 87%.

Esto afecta a la biodiversidad de los polinizadores locales, y la biodiversidad es fundamental porque la abeja melífera no es el mejor polinizador en todos los cultivos: por ejemplo, para la alfalfa, los mejores polinizadores son las abejas cortadoras de hojas del género Melipona, que son cosmopolitas. Si cada vez hay menos meliponas, los cultivos (y las plantas silvestres) que son óptimamente polinizados por ellas pasarán a ser polinizados deficientemente por las especies introducidas, afectando a la productividad y calidad del producto obtenido. ¡Un problemón!.

Impacto económico de la polinización animal. Infografía: Parlamento Europeo

Y esto está pasando. Por ejemplo, en el cultivo del lulo (Solanum quitoense), una solanácea autóctona de América del Sur donde se cultiva por su fruto, también llamado naranjillo en varios países. Pues en países como Colombia está habiendo dificultades en la producción de esta planta, que no consigue suplir la demanda local debido a la inadecuada polinización de esta planta por parte de insectos polinizadores introducidos en detrimento de insectos locales. Esto fue demostrado en un programa realizado en Bogotá, por el cual se comprobó que cuanta mayor abundancia de mangangá negro (Bombus atratus), un abejorro sudamericano autóctono, mayor era la producción obtenida de lulo.

Por eso, cualquier solución para este grave asunto pasa por respetar los hábitats de los insectos (polinizadores o no), apostar inequívocamente por los cultivos autóctonos locales en modos de producción tradicionales evitando cultivos industriales importados, proteger los polinizadores locales y reducir o eliminar el uso de pesticidas.

MÚSICA RECOMENDADA: Randy Newman - Bichos