¿Por qué zumban las abejas? » ABC de la ciencia

Las plantas y los insectos polinizadores están constantemente involucrados en el tira y afloja de la evolución. Las abejas zumban debido a una de esas interacciones, ya que el zumbido les permite acceder al néctar de la planta.

El zumbido comenzó, como muchas cosas interesantes, como una historia de amor. Comenzó hace entre 90 y 125 millones de años, y progresó a trompicones durante millones de años. Las angiospermas, o plantas con flores, se originaron en esa época. El linaje de las plantas se remonta a hace entre 400 y 500 millones de años, con algas verdeazuladas unicelulares flotando libres en los cálidos océanos del Ordovícico.

Pero, ¿qué tiene que ver una historia de evolución vegetal de 500 millones de años con el vuelo de una abeja?

Las plantas con flores eran más singulares en ese entonces, no tan prolíficas como las que vemos hoy. Los científicos estiman que aproximadamente el 80% de todas las plantas son plantas con flores, pero las angiospermas comenzaron con solo un puñado de especies que incursionaron valientemente en el mundo de la reproducción sexual botánica.

La otra mitad de la historia de amor se relaciona con los insectos. Los predecesores de los insectos, los hexápodos, también se originaron durante el período Ordovícico. La evidencia fósil más antigua de insectos tiene 400 millones de años, y se diversificaron inmensamente después de que florecieron las angiospermas. Los insectos no han evolucionado únicamente para polinizar las plantas con flores, sino que una gran variedad de ellos hacen exactamente eso. Es difícil entender qué fue primero, el polinizador o el polen, pero esta historia de amor es ciertamente interesante.

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¿Cómo funciona la reproducción sexual en las plantas?

La reproducción sexual es un asunto costoso, y el reino viviente todavía está dividido al respecto. No es el caso que la reproducción sexual sea necesaria para la evolución. ¡La variación entre organismos también se puede producir y mantener a través de la reproducción asexual!

La reproducción sexual en las plantas requiere de un polinizador, ya sea el viento, el agua, los pájaros o las abejas.

La polinización como reproducción de plantas y proceso de vegetación en el diagrama de contorno de la vida silvestre.  Esquema educativo etiquetado con momento de fertilización, ilustración de vectores de abejas y flores.  Estigma, ovario y óvulo.

La polinización es el proceso de trasladar el polen de las anteras al estigma de otra flor, o de la misma. Muchos agentes pueden emprender el proceso de polinización; en esta imagen, la flor es polinizada por insectos por una abeja. (Crédito de la foto: VectorMine/Shutterstock)

No todas las plantas son plantas con flores. Los musgos y otras briófitas participan en un proceso llamado alternancia de generación, y las gimnospermas esparcen el polen a través de las piñas.

Si alguna vez ha asistido a una clase de biología de séptimo grado, probablemente tenga una idea clara de cómo se ve una flor, tal vez la flor de hibisco, con su polen claro y su estigma. Las flores y los polinizadores pueden adoptar una gran variedad de formas y formas. Por ejemplo, la hierba florece en pequeños mechones, y algunas incluso son polinizadas por hormigas minúsculas.

Confiar en un polinizador está plagado de complicaciones. ¿Hacia dónde soplará el viento? ¿La corriente llevará el polen al lugar correcto? No hay garantía de que el polen de una flor termine en el estigma de otra.

Los polinizadores abióticos son lo suficientemente poco confiables, pero ¿qué pasa con los polinizadores bióticos?

Me rascas la espalda y yo rasco la tuya: ¿cómo funciona la polinización?

Las plantas con flores consiguen que los polinizadores cumplan sus órdenes con el uso de un señuelo clave: el néctar. Este recurso rico en azúcar y fácilmente metabolizado es algo raro en un medio ambiente, ya que proporciona a los insectos una rápida explosión de energía sin tener que digerir carbohidratos complejos, proteínas y almidones.

Esto hace que la polinización sea un asunto de beneficio mutuo; los insectos se espolvorean con polen cuando extraen el néctar de la flor, y cuando pasa a la siguiente flor, deposita el polen y recoge más néctar.

Las plantas a menudo se adaptan para atraer polinizadores específicos, que tienen una mayor probabilidad de encontrar otra flor de su misma especie. Estas adaptaciones incluyen rasgos como nectarios hundidos, a los que solo pueden acceder las mariposas con boquillas largas en forma de tubo. Esta especialización puede incluso incluir marcas UV en los pétalos de las flores, visibles solo para los pocos insectos seleccionados que pueden verlos.

Cuando el “amor” es correspondido, ambos organismos pierden un poco, ¡pero ganan mucho! El problema surge cuando el engaño se involucra en el ecosistema.

Robo de néctar

Un pequeño agujero cerca de la base de la flor hecho por un ladrón de néctar. El robo de néctar puede dañar la planta, y los polinizadores a veces evitan las flores que han sido fuertemente robadas. (Crédito de la foto: Jenis Patel/Creative commons)

Los ladrones de néctar son tramposos que perforan agujeros en la base de las flores, extrayendo el néctar sin entrar en la flor y espolvoreándolo con polen. Hay trucos de estos trucos también. Los ladrones de néctar secundarios visitan los agujeros y roban el néctar después de completar el arduo trabajo de robarlos la primera vez.

El robo de néctar no presenta ningún beneficio para la planta. Pierde néctar sin ganar polinización. Para protegerse contra las trampas, se seleccionan adaptaciones que desalientan a los ladrones, como flores marcadas con UV y nectarios profundos.

Es importante recordar que las flores no nacen con la intención de ser polinizadas por un insecto específico. Las flores que son polinizadas con éxito por un polinizador específico pueden transmitir los genes que las hacen ligeramente más propensas a ser polinizadas por el mismo polinizador específico. Durante muchas generaciones, este efecto se selecciona una y otra vez, magnificando y dando como resultado lo que se conoce como coevolución. Esta coevolución está impulsada por la carrera armamentista entre la flor, el ladrón de néctar y el polinizador.

Una de esas estrategias de adaptación a la polinización que vincula a las orquídeas y las abejas es por qué zumban las abejas.

Polinización por zumbido: por qué zumban las abejas

Ciertas flores tienen anteras profundas (órganos polínicos). El tórax de la abeja tiene músculos torácicos que se contraen, enviando vibraciones a través de la cabeza, el abdomen y la pata, dando a las abejas su zumbido característico. Las vibraciones de la abeja mueven los pétalos, permitiendo que las anteras se liberen.

Hay todo un clado de flores activadas por zumbidos y abejas que activan zumbidos. Algunas abejas visitan múltiples flores activadas por zumbidos, cambiando la cantidad de vibración de sus músculos y alterando su zumbido para cada flor. Curiosamente, las abejas grandes y pequeñas pueden producir vibraciones en el mismo rango de frecuencias, solo que con diferentes amplitudes.

Descubrir la biomecánica de la polinización por zumbido ha sido un desafío. Es fácil medir cuánto vibran las abejas, pero es difícil estimar cuánto de esta vibración se traslada a la flor. Además, cuando las anteras se liberan, también expulsan su polen. Puede haber fuerzas electrostáticas entre los granos de polen, pero esto aún no se comprende por completo. (Fuente)

Co-evolución en abejas y flores

La complejidad del proceso de polinización por zumbido revela hasta qué punto la interacción entre dos especies en taxones dispares puede influir en la evolución de los demás. La abeja y la flor viven en lados opuestos del metafórico árbol de la vida, pero debido a que se ayudan mutuamente, la abeja influye en la forma de la flor y viceversa.

Entonces, ¿por qué zumba la abeja? ¡Porque la flor lo exige!

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