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CIENCIA CIENCIA HOY Ciencia hoy ¿Qué podemos aprender del flujo de polen y la dispersión de semillas?
CIENCIA CIENCIA HOY Ciencia hoy ¿Qué podemos aprender del flujo de polen y la dispersión de semillas?¿Qué podemos aprender del flujo de polen y la dispersión de semillas?
Yessica Rico
Artículo publicado en el Portal Comunicación Veracruzana el día 07 de diciembre 2021
La dispersión de semillas y el flujo de polen son procesos fundamentales en la vida de las plantas, los cuales dependen de la interacción con sus vectores y el ambiente. Gracias al avance de las herramientas genéticas, hoy es posible conocer un poco más sobre estas interesantes interacciones.
Palabras clave: dispersión, semillas, polen, vectores, plantas
Las plantas son organismos inmóviles si las comparamos con organismos como los animales, sin embargo, cuando vamos al monte y las observamos detenidamente con sus llamativas flores, veríamos que tienen pequeños visitantes en sus flores, tales como abejas, mariposas, moscas, o colibríes. Estos visitantes florales llevan entre sus patitas, cabeza, tórax, pico, o plumas, los diminutos pero numerosos granos de polen de cada flor que visitan. En otras especies, como en los pinos, el polen es transportado con las corrientes de viento, que a veces podemos ver como nubes de “polvo” que se mueven entre las copas (para algunas personas significa temporada de alergias). Si volvemos semanas más tarde, es posible que las plantas ahora presenten semillas y frutos a consecuencia de la polinización. Si nos quedamos a observar, veríamos que en algunas plantas las semillas “vuelan” al ser llevadas por el viento, mientras que, en otras especies, los frutos o semillas son removidos por animales como aves, ardillas, ratones, entre otros. Es de esta manera, que las plantas se mueven a través del flujo de polen y de la dispersión de propágulos (semillas, frutos, partes vegetativas, etc.).
Fig 1. En las plantas el flujo genético ocurre a través de la dispersión de polen y semillas.
Crédito: Yessica Rico
La dispersión de propágulos y el flujo de polen son procesos fundamentales en la vida de las plantas. El flujo de polen permite la reproducción sexual, es decir, el intercambio genético con sus congéneres, mientras que la dispersión posibilita colonizar nuevos ambientes a través del transporte de propágulos fuera de la planta madre. Debido a su naturaleza inmóvil, las plantas han desarrollado a través de la evolución una gran cantidad de estrategias para usar diversos vectores que les permitan moverse lejos de su sitio natal, ya sea para fecundar o transportar su progenie. Existen vectores abióticos como el viento o el agua, o vectores bióticos que requieren la interacción con otro ser vivo (ejemplo los insectos). Dichos vectores varían en su efectividad. En los vectores de semillas, se refiere a la capacidad que tienen para transportarlas largas distancias y en abundantes números, así como a la calidad del sitio donde las depositan. En el caso de los vectores del polen, además de la distancia recorrida, también implica la capacidad para transferir el polen al estigma de la flor de otro congénere de tal forma que conduzca a la fecundación.
El estudio de la dispersión del polen o semillas es un tema científico que ha tenido un gran auge en las últimas décadas por sus implicaciones en la conservación y manejo de los recursos vegetales en paisajes alterados por el hombre. Las técnicas moleculares como el análisis de la variación del ADN (ácido desoxirribonucleico) han hecho posible caracterizar a mayor detalle los procesos de flujo de polen y dispersión de propágulos. Por ejemplo, los estudios genéticos de maternidad se basan en determinar quién es la planta madre de semillas dispersadas ya sea por vectores bióticos o abióticos. Este tipo de estudios han hecho posible conocer que una planta puede tener distintos vectores que varían en su efectividad. Por ejemplo, se ha observado que las aves difieren en su efectividad dependiendo de su tamaño y hábitos alimenticios. Las aves grandes son capaces de volar grandes distancias llevando a las semillas más lejos comparado con aves más pequeñas. Sin embargo, algunas aves pequeñas, aunque puedan transportar las semillas relativamente cerca de la planta madre, las depositan en sitios donde las semillas tienen mayor probabilidad de germinar y sobrevivir hasta la etapa adulta. Estos análisis genéticos de rastreo permiten conocer por cada vector, las distancias recorridas, la proporción de semillas dispersadas, y la variedad de plantas madre que visitan. Los análisis de paternidad, en cambio, se refieren a la identificación del origen del polen, es decir quién es el padre de las semillas producidas por una planta. Con estos estudios es factible conocer la diversidad de fuentes de polen que recibe una planta, es decir si las semillas fueron fecundadas por la misma planta (autofecundación) o si son fuentes externas y cuál es la proporción y origen de los padres.
Fig 2. Esquema que ejemplifica las diferencias en las distancias de dispersión entre vectores de polen y semillas.
Crédito: Yessica Rico
Los estudios de maternidad y paternidad en las plantas en ambientes fragmentados han permitido conocer que, para algunas especies de plantas, sobre todo aquellas polinizadas y dispersadas por el viento, la fragmentación del hábitat puede no afectarles, ya que la dispersión del polen y semillas no se ve reducida. En cambio, para otras especies, que dependen de vectores animales, es posible que la fragmentación reduzca la presencia de su polinizador o dispersor, reduciendo así la capacidad de la planta de dispersar sus genes en el paisaje. En algunos casos, además se ha detectado una reducción de la diversidad genética de la progenie (es decir las semillas), que se ha explicado por un aumento en las tasas de autofecundación o a la reducción del número de árboles reproductivos, los cuales además pueden estar emparentados con la planta madre (proceso de endogamia). Con este tipo de estudios, también es viable identificar cuáles elementos naturales de un paisaje pueden facilitar o limitar la dispersión del polen o las semillas, por ejemplo, para algunos árboles que habitan zonas montañosas, el flujo de polen por el viento está restringido por la elevación, en otros casos, como en herbáceas de sitios abiertos, la presencia del bosque donde hay abundante vegetación limita el flujo de polen, ya que funciona como una barrera para su libre transporte. Cada especie de planta mantiene interacciones únicas con sus vectores y el ambiente, y gracias al avance en el desarrollo de herramientas genéticas es que podemos acercamos un poco más a conocer dichas interacciones.
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