agosto 5, 2021

En el mutualismo entre higos y avispas, el castigo refuerza la cooperación: la excepción que confirma la regla

Las relaciones mutuamente beneficiosas son comunes, pero ¿qué sucede cuando uno de los socios permite el mal comportamiento del otro?

Corte de una mano, la lengua o una oreja de un delincuente: estos castigos, descritos en el Código Hammurabi de Babilonia, dependían del delito cometido. El Código, publicado en 1771 a. C., estableció los primeros estándares formales para las interacciones comerciales. Hoy en día, los científicos no están de acuerdo si en la naturaleza el castigo es necesario para mantener interacciones mutuamente beneficiosas entre animales y plantas. En un nuevo estudio publicado en Proceedings of the National Academy of Sciences, investigadores del Instituto Smithsonian de Investigaciones Tropicales (STRI) de Panamá y el Jardín Botánico Tropical Xishuangbanna de China, descubrieron la excepción que demuestra claramente que las sanciones refuerzan la cooperación en el mutualismo higo-avispa.

 

La relación finamente ajustada entre muchas especies diferentes de árboles de higos y sus correspondientes avispas, evolucionó hace 70 a 90 millones de años: una avispa hembra se escabulle a través de un agujero en el extremo de un higo, perdiendo sus alas en el proceso. Una vez dentro de esta esfera llena de flores, coloca polen y huevos en algunas de las flores y, mientras lo hace, también puede depositar una gota de líquido que hace que la flor en desarrollo forme tejido biliar para alimentar a las larvas de avispa. Las avispas se aparean dentro del higo, los machos mastican los orificios de salida y luego las hembras salen arrastrándose, llevando polen mientras vuelan para repetir este drama en el siguiente árbol.

“El intercambio no es ambiguo”, comentó Allen Herre, científico del Instituto Smithsonian de Investigaciones Tropicales de Panamá. “Una flor puede convertirse en una semilla, lo que es bueno para el futuro del árbol, o en una avispa, lo que es bueno para el futuro de la avispa; y también es bueno para el árbol si la avispa lleva polen a la siguiente flor”.

 Pero ¿qué pasaría si no se polinizaran los higos? No se desarrollarían semillas del árbol y, finalmente, no habría más de ellos. Eso sería un desastre para los bosques tropicales, donde una gran cantidad de animales desde aves, monos y murciélagos en las copas de los árboles, hasta cerdos salvajes e incluso peces, dependen de los higos para sobrevivir.

 Botánicos de la provincia china de Yunnan descubrieron que una especie de higuera, Ficus microcarpa, es visitada por dos especies de avispas relacionadas. La primera, Eupristina verticillata, es una polinizadora activa, tiene peines en las patas para recolectar polen y bolsas de polen. La segunda, otra especie de Eupristina que aún no ha sido nombrada, carece de peines y bolsillos. Pone sus huevos en el higo y sus larvas se alimentan de él, pero no lo poliniza.

 “Una vez que se ha establecido un mutualismo, debido a que todos se benefician sería malo para todos si este se pierde”, comentó Herre. “Conocemos relativamente pocos casos en los que esto haya sucedido”.

 En estudios previos de 16 especies de higos, los árboles parecen recompensar a las avispas que realmente los polinizan y castigan a las avispas que no lo hacen. Los árboles dejan caer al suelo higos que contienen una gran cantidad de flores sin polinizar, donde se pudren antes de que las avispas jóvenes puedan desarrollarse. Este castigo o sanción de los no-polinizadores debería eventualmente eliminar las especies de avispas que no polinizan.

 “Si solo las avispas que polinizan sobreviven, se mantiene el mutualismo”, comentó Charlotte Jander, quien estudió muchas especies diferentes de higos en Panamá. “En 16 estudios de higos polinizados activamente, Ficus microcarpa ha sido la primera especie que no parece eliminar las avispas no polinizadoras abortando su propio fruto”.

 “Este es el primer caso reportado en el que una especie de higo parece ser ambivalente frente a una avispa no útil”, comentó Herre. “Los polinizadores ancestrales en este caso produjeron un ‘gemelo malvado’ que dejó de beneficiar al higo polinizándolo. El mutualismo higo-avispa se mantiene cuando se refuerza el buen comportamiento. Cuando no, parece que la relación puede echarse a perder”.

 Aprovechando este caso particular del Ficus microcarpa de Yunnan, los investigadores realizaron experimentos en los que sabían qué avispa, tramposa o polinizadora, había entrado en un higo determinado. Las avispas no polinizadoras produjeron más crías hembras que las avispas polinizadoras, quizás porque no perdieron tiempo ni energía polinizando. Los higos que solo contenían avispas no polinizadoras formaron más tejido.

 Los investigadores llaman tramposo o parásito al no polinizador, porque se alimenta de semillas, pero no poliniza; a diferencia de los mutualistas que comen a cambio de polinizar. Debido a que, en este caso, los tramposos son mejores reproduciéndose que los polinizadores, uno esperaría que reemplazarían a los polinizadores por completo, y que la relación mutualista entre higos y avispas se derrumbaría.

 “Descubrimos que no solo es un tramposo, sino que en todos los sentidos es más exitoso que el polinizador”, comentó Herre. “¿Cómo puede suceder eso?”

 Resulta que el viento parece jugar un papel en el mantenimiento del mutualismo. La investigación mostró que las avispas polinizadoras viajan fácilmente hasta 30 kilómetros. Los investigadores en China notaron un patrón estacional repetido en la abundancia de cada especie: durante la temporada sin monzones, las avispas no polinizadoras eran más abundantes, pero durante las temporadas de monzones, cuando el viento sopla del oeste, los polinizadores eran más abundantes.

 “Estamos viendo un sistema que no está en equilibrio”, comentó Herre. “En esta especie de árbol hospedero y estas dos especies de avispas, diferentes proporciones de avispas de las dos especies dan resultados distintos. Pero la conclusión es que las sanciones previenen las trampas y hacen que las relaciones sean mejores y más beneficiosas para ambas partes”.

 Los autores están afiliados a STRI, el Jardín Botánico Tropical de Xishuangbanna, la Academia de Ciencias de China; el Jardín Botánico Central del Centro de Ecología Vegetal de la Academia de Ciencias de China; la Universidad de la Academia China de Ciencias y la Universidad de Uppsala.

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