miércoles, 13 de julio de 2016

Un vistazo a las relaciones de mutualismo en Chile

Foto de Pablo Moreno Vallejos

Lo que se ve en esta foto es una cuncuna de cuyo cuerpo emergen las larvas de una avispa parásita que se han estado alimentando del interior de su hospedera. Su madre inyectó dentro del cuerpo de la cuncuna sus huevos, y estos al eclosionar se alimentaron de los tejidos vivos de la desafortunada oruga. Una vez emergidas, las larvas tejen capullos de seda (como se ve en la foto), y es ahí donde terminan su metamorfosis para salir convertidas en avispas adultas.
No solo los parásitos y depredadores buscan a las cuncunas, también tienen aliados: las hormigas. Algunas especies de cuncunas segregan una sustancia azucarada llamada ligamasa que es el exceso de azúcar de su dieta. A las hormigas, como es de conocimiento popular, les fascina lo dulce y protegen a las cuncunas mientras que cobran su servicio de seguridad alimentándose de la ligamasa. Las hormigas no solo buscan a las cuncunas: hacen lo mismo con otros insectos como la cochinilla blanca o los pulgones, que también secretan ligamasa. La relación es estrecha y se sabe de especies  de hormigas que incluso transportan a los pulgones  de una planta a otra y les dan refugio en sus hormigueros cuando el clima es desfavorable, además de protegerlos de sus predadores, como un pastor hace con sus rebaños. En Chile, aunque no está confirmado científicamente, se pueden ver hormigas del Género Dorymyrmex cuidando pulgones y alimentándose de su ligamasa, aunque no se sabe qué tan estrecha es su relación: puede que solo lo hagan de manera ocasional e incluso coman algunos pulgones o puede que estos dependan totalmente de las hormigas.
En el mundo natural son bien conocidas las relaciones entre especies en las cuales una de ellas se ve perjudicada por la otra. El caso de la foto es uno de ellos: el parasitismo, pero existen casos en los cuales diferentes animales, plantas o cualquier otro organismo cooperan entre sí en relaciones mutuamente beneficiosas. Esto se conoce como mutualismo, y en Chile no son pocos los casos en los que se dan estas notables interacciones, y mientras que algunas especies cooperan ocasionalmente, otras dependen por completo de estas relaciones para sobrevivir.

Dorymyrmex sp. en la cima del cerro Minillas, Santiago (video de Juan Pablo Salgado).

Quizá les llame la atención saber que todos los bosques dependen de interacciones mutualistas, y esto se debe a la especial relación entre las plantas y los hongos. Aunque  siempre se nos dice que los hongos son perjudiciales tanto para la vida animal como la vegetal, lo cierto es que desde hace millones de años que las plantas han forjado relaciones mutualistas con diversas especies de hongos en sus raíces. Las plantas generan raíces que penetran la tierra en busca de nutrientes y humedad, pero su grosor les impide llegar a todos los espacios del suelo. Ahí es donde entran los hongos, cuyos cuerpos están compuestos de filamentos más delgados que las raíces a las cuales se asocian. Los hongos absorben agua y nutrientes y los traspasan a las raíces de la planta, lo que aumenta de manera considerable la superficie del suelo aprovechable para las plantas. Los hongos se ven beneficiados de esta relación al entregarle la planta azúcares elaborados por la fotosíntesis en sus hojas. Esta interacción de denomina micorriza y puede ser tan importante para las plantas que en algunas especies los tejidos del hongo penetran en las células mismas de las raíces.
Los ecosistemas boscosos de Chile dependen de estas micorrizas para que los árboles alcancen la majestuosidad que poseen. Las famosas morchellas (Morchella conica y M. esculenta) son dos hongos nativos muy cotizados en el mercado internacional. Estas especies forman micorrizas en los bosques de árboles del Género Nothofagus como el roble (N. oblicua) los cuales son quemados por recolectores sin escrúpulos pues luego de un incendio las morchellas fructifican de forma abundante. Luego de estos incendios el bosque queda destruido y las morchellas mueren. Estas prácticas no solo destruyen los bosques únicos que crecen en nuestro país, si no que constituyen una pésima forma de garantizar la permanencia en el tiempo de estos hongos que brindan trabajo a los recolectores. Pan para hoy, hambre para mañana.

El Nitrógeno es un elemento fundamental para la vida en la Tierra ya que es necesario para la formación de proteínas y ácidos nucléicos. Es tan importante que la vida se ve limitada por la cantidad de nitrógeno en el ambiente, al punto de que plantas como las violetillas del pantano Drosera uniflora y Pinguicula chilensis consumen insectos ya que las vegas del sur de Chile donde crecen son sustratos pobres en este elemento dónde echar raíces.

Drosera uniflora y Penguicola chilensis, ambas plantas carnívoras del sur de Chile que han adoptado esta estrategia para poder obtener nitrógeno de los insectos que consumen (fotos de Andrea Ugarte y Diego Alarcón respectivamente).

Otras plantas como el espino adoptan estrategias menos drásticas. Este árbol puede crecer en sitios áridos y en suelos pobres y degradados. Una de las razones por la cuál es capaz de hacerlo se debe a que en sus raíces se ha asociado con bacterias que viven en unos nódulos que el árbol genera con este propósito. Dichas bacterias fijan el nitrógeno atmosférico lo que le permite al espino ocuparlo y de paso incorporarlo al ecosistema en el cuál habita, lo que paulatinamente lo va enriqueciendo, pues el espino se considera una etapa inicial en las fases de sucesión ecológica del bosque esclerófilo. Esto quiere decir que son los primeros árboles en establecerse, luego de lo cuál llegan más especies y el ecosistema se vuelve más complejo. Esta relación mutualista la tiene tanto el espino, como el resto de las plantas de la familia de las Fabáceas, presentes en casi todo el mundo.

Sabana de espinos. Si se eliminase el ganado, o se pastoreara con criterios de sustentabilidad, paulatinamente los espinos irían trabajando la tierra y llegarían más especies de árboles. Se formaría, con el paso de los años, un bosque esclerófilo bien desarrollado (foto de Juan Pablo Salgado).

La polinización es otra de las relaciones mutualistas que poseen las plantas, esta vez con los animales. Existen diferentes métodos por los que la polinización, que es el traspaso de polen de una flor a otra, se lleva a cabo. Algunas involucran animales, que pueden ser de los más diversos: reptiles, mamíferos, insectos, aves, etc participan de este proceso, beneficiándose en muchos casos con la obtención de néctar o polen para alimentarse. Insectos, como las hormigas, son generalistas y no dependen exclusivamente del néctar, aunque si gustan de él y en su recorrido de flor en flor pueden impregnarse de polen y transportarlo de una flor a otra.
Las abejas, que están emparentadas con las hormigas pues ambas descienden de avispas ancestrales, han dado un paso más allá y muchas especies son polinizadoras buscando néctar o recolectando polen tanto para ellas como para sus crías. Algunas especies juntan el polen en zonas de su cuerpo especialmente peludas, aunque muchas prefieren hacerlo en unas estructuras en sus patas diseñadas para este propósito. El néctar, en cambio, lo sorben y lo transportan dentro de sus cuerpos, cosa que hace, por ejemplo, el abejorro chileno o moscardón que vive en colonias dominadas por una reina y construye panales compuestos de celdas donde se crían las larvas o se almacena el néctar y es transformado en miel.
Las mariposas, esfinges y polillas están también muy especializadas en la polinización al punto de que su aparato bucal, llamado probóscide, es una verdadera trompa con la cuál sorben el néctar de las flores, aunque la ocupan también para beber agua rica en minerales, jugo de frutas descompuestas y otros líquidos.

Mosca florícola: aunque es de conocimiento popular que mariposas y abejas polinicen, muchas especies de moscas desempeñan esta función. Existe en facebook un grupo llamado "Moscas Florícolas de Chile" el cuál invita a sus miembros a subir fotos de estas especies agregando comentarios respecto al lugar, especie de flor visitada por la mosca, tiempo atmosférico, etc con el fin de aumentar el conocimiento de estas especies, invitando a todos a hacer ciencia ciudadana. Por favor únanse y contribuyan al conocimiento de nuestra naturaleza chilena (foto de Claudio Arancibia Rojas).

Las aves también se han asociado con las plantas: los picaflores, las tencas (Mimus thenca) y los tordos (Curaeus curaeus) gozan con el néctar de muchas flores como la puya o chagual (Puya sp.), el chañar (Geoffroea decorticans) o incluso la planta exótica Aloe arborescens en ciudades como Santiago. Aunque quizá su rol sea más importante como dispersores ya que pueden transportar las semillas de los frutos que ingieren por grandes distancias.  Esta es otra relación mutualista: una vez las flores son polinizadas, crecen desarrollando frutos que pueden ser dispersados por un espectro de animales igual de diverso que el que polinizó las flores. Los animales se alimentan de la pulpa azucarada o fibrosa de los frutos y a cambio diseminan las semillas en sus excrementos o regurjitandolas.
Distintos frutos están diseñados para atraer distintos dispersores: frutos carnosos y de pequeño tamaño suelen estar diseñados para aves, en cambio las vainas fibrosas como las del espino o los algarrobos (Prosopis sp.) están pensadas en dispersores de mayor tamaño: mamíferos herbívoros como el guanaco (Lama guanicoe) que antes se encontraba en todo el territorio continental pero que producto de la caza indiscriminada ha visto reducidas sus poblaciones y actualmente solo abunda en pocos puntos como Tierra del Fuego, aunque con la introducción de ganado por parte del ser humano el espino ha encontrado nuevas especies que diseminen sus semillas.

En la Reserva Nacional Lago Peñuelas andan libres manadas de guanacos, llamas y sus crías híbridas. Pastan en el espinal y se comen los frutos del espino, diseminando las semillas en sus excrementos (foto de Juan Pablo Salgado).

El guanaco es un mamífero herbívoro con una amplia dieta que incluye hojas, ramitas, frutos de espino, etc. Todos estos alimentos son de origen vegetal y poseen gran cantidad de celulosa que, curiosamente los guanacos son incapaces de digerir por sí mismos. El resto de nuestros grandes herbívoros nativos: la vicuña (Vicugna vicugna), el huemul (Hippocamelus bisulcus) y la taruca (H. antisensis) también son incapaces de digerir la celulosa entonces ¿Como es que la comen? Pues bien, en sus aparatos digestivos, que cuentan con diferentes cámaras (vulgarmente se dice que tienen varios estómagos), viven microorganismos que sí son capaces de consumir y degradar la celulosa. Estos microorganismos, que pueden ser una combinación de diferentes especies de bacterias, protozoos y hongos, dependen de estos animales para poder tener un ambiente donde prosperar. A cambio, microorganismos dejan la celulosa en un estado aprovechable por estos animales.

Incluso las termitas, famosas por comer madera, en realidad poseen en sus tractos digestivos gran cantidad de especies de microorganismos que son efectivamente las que descomponen la celulosa y la dejan en una forma aprovechable por la termita. Algunas especies hacen esto mientras que otras recolectan material vegetal y lo transportan a sus termiteros en donde crían jardines de hongos alimentándolos con su colecta. Las diversas especies de termitas que crían estos hongos crían cada una, una especie particular de hongo que depende totalmente de estos insectos para sobrevivir y es imposible de encontrar fuera de estas colonias.

Termita nativa (foto de Bernardo Segura).

Seguramente muchos habrán visto en documentales de vida silvestre la relación mutuamente beneficiosa que se da entre grandes herbívoros y aves que se posan sobre ellos para alimentarse de garrapatas y otros parásitos. En el norte de Chile el matacaballos (Crotophaga sulcirostris) desempeña esta misma función posándose sobre ganado vacuno y equino en busca de parásitos. De hecho su nombre "matacaballos" viene de dicha costumbre pues se pensaba que al picotear sobre estos animales les causaba un perjuicio, cuándo en realidad es todo lo contrario.
El tiuque (Milvago chimango) ha sido observado muy raramente sobre mamíferos herbívoros, al parecer, realizando esta misma labor, así como el mirlo (Molothrus bonariensis).

De manera análoga a los matacaballos y el ganado, las tortugas verdes (Chelonia mydas) y peces de gran tamaño viajan kilómetros a través del vasto océano deteniéndose ocasionalmente en puntos estratégicos como formaciones coralíferas donde viven peces o camarones  que se posan sobre ellas limpiando su piel de parásitos o tejidos muertos, como el camarón de la especie Stenopus hispidus que vive en Rapa Nui. Este camarón vive en parejas en cuevas alimentándose de detritus y restos animales, pero cuándo llegan animales de mayor tamaño a solicitar sus servicios de limpieza, este camarón se da unf estín con su piel muerta y parásitos de entre las escamas y lugares tan inverosímiles como la boca misma de grandes predadores que, sin embargo, no se los comen, pues parecen tener claro que requieren de sus servicios para gozar de buena salud dental.

Stenopus hispidus limpiándo una morena de parásitos y piel muerta. La morena incluso abre la boca, quizá para que el camarón le limpie la comida de entre sus dientes (foto sacada del siguiente link: http://www.starfish.ch/invertebrates-Wirbellose/crustaceans-Gliederfuesser/Stenopus-hispidus.html).

Estas mismas formaciones coralíferas que albergan estos animales limpiadores son también completamente dependientes del mutualismo entre un animal y un alga.
Las aguas cristalinas de Rapa Nui y la isla Salas Gómez así lo muestran. Pobres en plancton, albergan una gran biodiversidad, contando con una gran cantidad de especies endémicas. Esto puede resultar contradictorio pues el plancton es la base de la cadena alimenticia en los ecosistemas marinos. Pues bien, los corales tienen la respuesta. Las masas de coral se componen de pólipos, que son similares a los potos de mar o anémonas. Cada uno de estos pólipos se recubre de un esqueleto de Carbonato de Calcio por lo que se encuentran fijos al sustrato. Su comida la obtienen tanto de día como de noche. Durante la noche los pólipos se asoman y capturan el escaso plancton de sus aguas mientras que de día las algas unicelulares que viven en sus tejidos realizan fotosíntesis, la cuál solo es posible gracias a la alta luminosidad que da, precisamente, la escasez de plancton. Las aguas de Rapa Nui son aptas para el buceo precisamente por su alta visibilidad que alcanza más de 70 metros por debajo de la superficie. Así pueden desarrollarse en estas islas un ecosistema único, reconocido como una subprovincia biogeográfica por su riqueza de especies.

El Parque Marino Mou Motiro Hiva que rodea la isla Salas y Gómez posee formaciones de coral que albergan gran cantidad de especies, en un ecosistema marino bastante sano, como pocos en el mundo (fotos sacadas de www.wikipedia.org).

No cabe duda de que la depredación es el fenómeno natural que más conocemos o nos llama más la atención, pero la cooperación que se da en el mutualismo es sin duda tanto o mas importante, no solo porque los ecosistemas más diversos dependen de ella, si no porque echa por tierra la idea de la "ley del mas fuerte" y nos habla que el trabajo en equipo se da en la naturaleza, y de ello es mucho lo que podemos aprender.

2 comentarios:

  1. MUY INTERESANTE... hemos publicado un extracto y sugerido la suscripción en http://polinesia-chilena.blogspot.cl/2016/07/extracto-un-vistazo-las-relaciones-de.html

    Gracias

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    1. que bueno que les haya gustado! Saludos

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