Sobre invasiones biológicas y herbivoría floral

Escribo este post, casi exclusivamente, debido a que últimamente son muchas las personas relacionadas con la administración que me han echado en cara que desde las Universidades o los centros de investigación no estamos haciendo nada para entender mejor el fenómeno de las Invasiones Biológicas. A ellos les dedico estas líneas para decirles que no es, ni de lejos, verdad. El estudio detallado de las invasiones biológicas por parte de los científicos está generando un cuerpo de conocimiento extraordinario. Ahora sabemos mucho más acerca de las causas o las razones que promueven que una especie, al ser desplazada fuera de su área de distribución original, se convierta en una agresiva competidora para otras especies, entendemos mucho mejor las consecuencias que la introducción de determinadas especies foráneas (alóctonas) puede tener para el funcionamiento y dinámica de un ecosistema nativo y sabemos mucho más acerca de los mecanismos que gobiernan y explican estas invasiones.
Entre las hipótesis que explican por qué una especie, cuando es sacada fuera de su entorno habitual, se convierte en una gran competidora que desplaza a las especies nativas, ocupa un papel central en la Biología de las invasiones biológicas la denominada “Hipótesis de liberación de enemigos”. Según esta hipótesis (que ha encontrado numerosos apoyos empíricos hasta el momento) muchas especies de organismos son desplazadas lejos de su área de distribución original sin los enemigos naturales que tienen en su área nativa. De esta manera, esta especie, si en su nuevo rango geográfico no se encuentra con enemigos especializados, no necesitará dedicar recursos a la defensa, que, dicho sea de paso, es muy costosa. Y si no dedica los recursos a la defensa, muchas especies tienen la capacidad de redistribuirlos para destinarlos a incrementar su crecimiento, su reproducción y su capacidad competitiva frente a otras especies del nuevo hábitat en el que se encuentran. Esta hipótesis ha encontrado muchos apoyos en el estudio de las interacciones de herbivoría de plantas especialmente y el mecanismo que subyace se podría explicar algo así como:
[Me comen menos –> no tengo que dedicar recursos a defenderme –> dedico los recursos a expandirme]

Pero las evidencias de esta reducción en la herbivoría se basan principalmente en estudios de herbivoría foliar (de hojas) sobre todo. Y, aunque, la herbivoría floral puede tener mucha más influencia en la capacidad de colonización de una especie (afecta directamente a la reproducción), no se conoce demasiado sobre sus consecuencias.
Por eso, en un estudio que acabamos de publicar con colegas de la Universidad de Chile, nosotros decidimos hacer una revisión (meta-análisis) para evaluar el efecto de la herbivoría floral sobre la reproducción de las plantas exóticas y nativas (González-Browne et al. 2016).

Los herbívoros florales
Los herbívoros florales “protegemos” bien nuestros ecosistemas frente a las especies foráneas para que no se conviertan en invasoras, pero … por mucho experimento con condiciones controladas que hagan estos científicos, si no lo hacen tan bien como los herbívoros naturales… de poco vale su trabajo 😉

La falta de estudios publicados nos ha obligado a incluir en el meta-análisis datos sin publicar, que dormían en nuestras libretas de campo, de 60 especies nativas y exóticas que sufren herbivoría floral en forma de robo de néctar (los ladrones de néctar, insectos o aves en la mayoría de los casos, hacen un agujero en la base de la corola a través del cual extraen esta preciada recompensa energética).
Al hacer este análisis nos hemos encontrado con que:
1) los estudios que utilizan herbivoría floral simulada por un investigador (herbivoría artificial) muestran daños menores que cuando la herbivoría es natural (los estudios de herbivoría artificial subestiman los daños causados a las plantas).
2) Aunque el efecto de la herbivoría floral sobre la reproducción de las plantas es, en general, muy elevado, los herbívoros florales impactan 3 veces más fuerte en las especies exóticas que en las nativas! (esto contraviene la idea de la hipótesis de liberación de enemigos que se esgrime habitualmente para explicar la ventaja que pueden tener las especies exóticas cuando llegan a un nuevo territorio). Los herbívoros florales tienen un papel más importante de lo que se suponía, en prevenir la expansión de especies introducidas en nuevos ambientes. Y por ello, es conveniente re-enfocar los estudios al análisis de la herbivoría de flores también.
El mensaje que nos debemos de llevar para casa después de este estudio es que 1) los que nos dedicamos a experimentar tratando de replicar a la naturaleza … tenemos que seguir aprendiendo a imitar comportamientos naturales que se nos antojan agresivos. Este estudio ha puesto en evidencia que no siempre somos capaces de replicar a la naturaleza cuando tratamos de poner a prueba nuestras hipótesis de trabajo; 2) Las interacciones biológicas entre organismos nos explican mucho más de lo que con una visión simplista de la naturaleza muchos pretenden ver (y en este caso no me refiero a los científicos); y 3) Este tipo de análisis de revisión deben de ser tenidos en cuenta en la gestión de este problema ambiental y deberían de estar presentes en las agendas de nuestros gestores y ser promovidos por ellos. Personalmente, no me cabe la menor duda de que, a pesar de ser generalizaciones, nos ayudarán mucho más que los parches oportunistas, sin ninguna base científica, que nuestros gestores se han acostumbrado a poner para tratar de calmar las quejas ocasionales de colectivos que, en la mayoría de los casos defienden unos intereses exclusivamente particulares y personales (otro día hablaremos de las políticas de gestión que se están haciendo, por ejemplo, con la invasión de la avispa asiática (Vespa velutina)).

Referencia:
González-Browne, C.; Murúa, M.; Navarro, L.; Medel, R. (2016) Does plant origin influence the fitness-impact of flower damage? A meta-analysis. Plos One 11(1): e0146437. doi:10.1371/journal.pone.014643700: 000-000

Tomando la temperatura a los futuros divulgadores científicos…

Aprovechando la celebración del mes de la ciencia en el sistema de bibliotecas públicas de Galicia, Divulgare ha estado impartiendo varios Talleres sobre divulgación científica para niños menores de 12 años. Impartiendo y … compartiendo y disfrutando muchísimo con estos genios de la espontaneidad. Una de las actividades que tenían que hacer consistía en diseñar un “story board” orientado a elaborar un cortometraje audiovisual después. Con independencia de algunas cuestiones científicas imprecisas (osos polares y pingüinos juntos, por ejemplo) no me negaréis que estos jóvenes atesoran una capacidad envidiable para la comunicación y auguran muchos éxitos como sustitutos de Sir David Attenborough …
Os dejo algunos ejemplos…

Nuestra visión de la evolución humana
Nuestra visión de la evolución humana

O problema dos lixos nos mares. Como acabar con este problema?
O problema dos lixos nos mares.
¿Como acabar con este problema?
Se non paramos, o buraco da capa de ozono vaise facer demasiado grande.
Se non paramos, o buraco da capa de ozono vaise facer demasiado grande.
Mirade que como non arranxemos o problema da contaminación... imos quedar sen animais moi bonitos...
Mirade que como non arranxemos o problema da contaminación… imos quedar sen animais moi bonitos…
Mensaxe aos políticos: Algo teremos que facer para que non se derritan os xeos dos polos e suba o nivel do mar e afecte a moitos animais e plantas, non?
Mensaxe aos políticos: Algo teremos que facer para que non se derritan os xeos dos polos e suba o nivel do mar e afecte a moitos animais e plantas, non?

Perdiendo la cabeza por las hembras…

En esta ocasión aprovechamos una viñeta que ha elaborado la bióloga Ledicia Prieto durante su formación en la “escuela de ilustración científica” que tenemos en Divulgare, para hablaros de algunos organismos que … pierden la cabeza por el sexo.

Este sexo que nos hace perder la cabeza...
…Este sexo que nos hace perder la cabeza…

Aunque, en general, y, creo para nuestra desgracia como especie social, la información relacionada con ciencia es algo que cuesta mucho introducir en el bagaje cultural de nuestra sociedad, hay algunos aspectos de la ciencia que, con frecuencia, son más fáciles de transmitir. En este contexto, el sexo, ese mecanismo de reproducción que permite a las especies que lo practican, eliminar de su genoma errores perjudiciales y fijar caracteres positivos, ha contribuido a la difusión de muchos aspectos relacionados, sobretodo, con la historia natural de las especies. Si además combinamos sexo con canibalismo… ya tenemos todos los ingredientes para producir un “trending topic“…
Seguro que habéis oído hablar de una historia de canibalismo que se produce durante la cópula, o después de ella, entre sexos de algunas especies de insectos como las mantis o algunas arañas.
Es el caso de la Mantis religiosa, estos insectos solitarios -excepto durante el período en que se reproducen- son excelentes cazadores. Los que trabajamos estudiando el proceso de polinización por insectos y cualquier aficionado a la observación de la naturaleza, hemos tenido ocasión de “disfrutar” de la destreza como cazadores de estos insectos. Cazan al acecho, manteniéndose inmóviles a la espera de que llegue una presa, con las patas delanteras juntas y preparadas para lanzar su ataque con una velocidad y eficiencia difícil de igualar y de evitar para sus presas, que a veces son atrapadas incluso en pleno vuelo. Y cazan prácticamente de todo. Incluso otros individuos de su misma especie… Durante el apareamiento, la hembra, de tamaño considerablemente mayor que el macho (lo que se conoce como dimorfismo sexual), segrega unas feromonas con las que atrae al macho con el que se apareará. La parte dramática de la historia es que muchas veces durante la cópula, o justo después, la hembra, mucho más fuerte que el macho, retiene a éste con sus patas delanteras y comienza a devorarlo aún vivo.

En el apareamiento, en primer lugar el macho rodea a la hembra hasta saltar a su dorso y poner en contacto sus antenas con las de la hembra. A continuación, pone en contacto sus estructuras genitales con las de la hembra y deposita el espermatóforo en el interior de la hembra.
Las hembras, a veces, una vez que el macho ya ha depositado el espermatóforo que fecundará sus óvulos, aprovechándose de su mayor tamaño y fortaleza, comienzan a devorar al macho. No está claro si este comportamiento responde a algún mecanismo evolutivo que otorgue ventajas en el proceso de selección natural de la especie. En cualquier caso, este aporte de alimento para la hembra supone un suplemento nutritivo estupendo para el desarrollo de su progenie.
Las hembras, ponen sus huevos en unas estructuras espumosas denominadas ootecas que podéis ver adheridas a ramas de diferentes especies de plantas, pero también podréis ver en las paredes, ventanas o muros en el exterior de vuestras casas si vivís en una zona rural. La espuma se endurece pronto y protege los huevos hasta que eclosionan. Pero de los 200-300 huevos que hay en cada ooteca, solo llegan a adulto unos pocos debido a que el hábito caníbal ya aparece en la etapa juvenil: los primeros juveniles que aparecen tienden a comerse a sus hermanos.
Cómo podéis ver, incluso en un pequeño espacio del entorno que nos rodea, podemos observar verdaderas historias de sexo, con amor o sin el, competencia y supervivencia. Quizás no es necesario que paséis tanto tiempo delante de una pantalla e indaguéis en estas historias de la vida por vuestra cuenta. Es más fácil de lo que parece, y … nos pueden ayudar a la hora de enfrentar esa carrera frenética por la supervivencia (física o mental) hacia la que hemos dirigido nuestra existencia.