lunes, 28 de agosto de 2017

Polinización y dispersión ¿Amenazada?

"Solo se protege lo que se ama, y solo se ama lo que se conoce."
-Anónimo.

Anteriormente comenté en este blog sobre la polinización de las flores y dispersión de las semillas en las plantas con flor o angiospermas. Estas interacciones planta-animal son sumamente importantes para la vida, llegando a impulsar la creación de nuevas especies y a crear ecosistemas más ricos en especies y resilientes. Hoy en día, sin embargo, la polinización y dispersión podrían verse perturbadas por le ser humano. Seguramente muchos han escuchado del colapso de la colmenas o bien que "las abejas se están extinguiendo". Esto se refiere a una serie de problemáticas que están pasando las abejas melíferas o domésticas (Apis mellifera) relacionados con parásitos como la Varroa destructor, la contaminación con pesticidas neonicotinoides, y el mal manejo que se hace en ocasiones de las colmenas como es la trashumancia en busca de cultivos en flor, y quién sabe cuantos otros factores las estén afectando. Resulta lógico conocer a las abejas y su problemática: son animales domésticos y que podemos ver con relativa facilidad, además de darnos un alimento muy nutritivo como es la miel. Lo que no resulta lógico, sin embargo, es que la mayoría ignore que en Chile hay más de 450 especies de abejas nativas, que varían en tamaño, forma, color y hábitos de la abeja doméstica.

Diversidad de abejas nativas (foto de Pablo Vial).

Siendo la abeja de miel un animal doméstico necesario para la industria de frutales y apicola, es lógico pensar que se tomarán medidas para su protección pero ¿Y qué hay del resto de abejas en Chile? Pues como cabe pensar, los mismos factores que afectan a las domésticas pueden afectar a las salvajes y a ellos se les agrega la pérdida de hábitat, pues algunas requieren condiciones específicas que no pueden encontrar en el campo o las ciudades. El medioambientalista Pablo Vial, quien aporta con fotos para este blog, lleva años con la misión de fotografiar a todas las especies de abejas nativas con el fin de darlas a conocer y promover así su conservación. Parte de su trabajo puede ser visto en el siguiente blog:


Si las abejas nativas son desconocidas por sus labores imagínense las moscas. Muchas de ellas cumplen funciones de polinización en estado adulto y científicos del Instituto de Entomología de la UMCE llevan en marcha el proyectos Moscas florícolas de Chile, el cuál invita a la comunidad a colaborar subiendo fotos de moscas visitando flores indicando datos como la localidad, especie de planta, época del año, etc. Gracias a los aportes de gente común han ido generando una base de datos que no ha hecho mas que aumentar el conocimiento que se tiene sobre estos insectos y su rol como polinizadores. Uno de sus aportes mas significativos ha sido la identificación de una especie de mosca que había desaparecido para la ciencia desde hace más de 40 años: Myopa metallica. Invitamos a los lectores del blog a unirse a su grupo en Facebook y colaborar con fotografías.

Lasia corvina, una peculiar mosca nativa que gusta de visitar flores (foto de Bernardo Segura).

Podríamos esperarnos que distinta abejas polinicen, incluso moscas pero ¿Y qué hay de las baratas? ¿O mamíferos, o reptiles? Resulta que existen en Chile baratas o cucarachas pertenecientes al Género Moluchia que visitan flores nativas y se piensa que pueden estar implicadas en los procesos de polinización. El proyecto Molukia, pequeños guardianes del litoral, llevado a cabo por los entomólogos Constanza Schapheer, Cristián Villagra y Alejandro Vera, se ha dedicado a estudiar las baratas molukia con el fin de revelar su posible labor polinizadora. Los dejamos invitados, nuevamente, a seguirlos en su página homónima en Facebook para que se vayan enterando de esta y otras labores que cumplen.
Por su parte los mamíferos tienen un representante polinizador en Chile, en el extremo norte: el murciélago longirostro o de nariz larga (Platalina genovesium) poliniza flores mientras las visita en busca de néctar y su rostro se cubre de polen. Si la mayoría ignoraba que murciélagos o baratas visiten flores imagínense cuantos otros animales lo hacen y no se sabe nada sobre ellos. ¿Quien sabe si pequeños mamíferos como roedores o marsupiales visiten flores en los árboles o a ras del suelo, o si lagartijas las visitan en busca de insectos y terminan polinizando, o hasta babosas y caracoles del desierto florido? ¿Quien sabe qué otros animales ayudan en uno de los procesos más importantes de la naturaleza y que en Chile, para variar, está tan poco estudiado?

Molukias sobre flor nativa (foto sacada del siguiente link: http://www.molukia.cl/)

La destrucción del hábitat es una problemática importante para todos estos animales y, obviamente, para las especies vegetales que son destruidas por la acción de maquinarias en los procesos de urbanización o para dejar paso a cultivos o zonas ganaderas con herbívoros que las depredan hasta hacerlas desaparecer. Y estamos perdiendo todo ello ignorando los procesos que se dan allí.
Urge replanetear la forma como construimos las ciudades de modo que su avance protega las áreas ricas en vegetación o, incluso, deje áreas de poca vegetación sin tocar pues pueden ser refugio o zonas de cría de polinizadores. Para las zonas ya urbanizadas, podrían recuperarse espacios en desuso para la colocación de especies vegetales nativas y así como el arbolado urbano. Tenemos a lo largo de Chile multitud de especies adaptadas a los diversos climas y que pueden usarse para este fin. Eso volvería las ciudades, que tradicionalmente son zonas pobres en biodiversidad, mas amigables con estos animales a la vez que brindan nuevos territorios a la flora que fue extirpada en los procesos de urbanización. Cada uno puede aportar en sus casas plantando esta flora incluso en departamentos con flora nativa.


Diversos polinizadores en flora, todos nativos, en un jardín en Santiago (foto de Juan Pablo Salgado).

La continua alteración medioambiental por las causas mencionadas ha generado una pérdida de polinizadores, lo que ha traído en consecuencia el uso de especies exóticas para cumplir su función como es la abeja doméstica. Es decir, un servicio que antaño la naturaleza entregaba gratuitamente como es la polinización de cultivos (recordemos que papas, choclos, porotos, etc son cultivos prehispánicos) ahora debe pagarse. Mas simple aún: la degradación ambiental se traduce en el pago por servicios que antes eran gratuitos.

Abeja muy posiblemente nativa en una planta, al parecer, romero, planta introducida (foto de Pedro Va).

Recordemos que luego de la polinización las flores generan el fruto y con ello las semillas. Las semillas recurren a diversas estrategias para diseminarse: ser arrastradas por agua o viento, dejarse caer y que la pura gravedad las lleve a otros sitios o bien recurrir a algún animal para que la transporte ya sea enganchado en alguna parte de su cuerpo, enterrándolo bajo tierra o en su tracto digestivo para ser defecado junto a una porción de fertilizante. Muchos de nuestros frutos nativos son pequeños y se ven dispersados por aves. La ventaja de esto es que las aves pueden desplazarse una gran distancia y sortear incluso las agrestes ciudades, defecando las semillas en tierras lejanas propicias para estas semillas. ¿Qué pasa con aquellas semillas demasiado grandes para ser dispersadas por aves, viento, o agua? Existen ciertas especies en Chile que tienen este problema: el keule, el lúcumo chileno, belloto del norte y belloto del sur, la palma chilena, entre otras.

Der: palma chilena (Jubaea chilensis); Izq: lúcumo chileno, ambas especies con problemas al carecer de dispersor, aunque se piensa que la palma chilena pueda ser dispersada por el degú (Octodon degu) (fotos de Juan Pablo Salgado).

Muchos creen, con justa razón, que corresponden a anacronismos evolutivos, es decir, poseen adaptaciones para interactuar con especies animales ahora extintas. Resulta que hasta hace mas o menos 10.000 años en Chile vivían especies de grandes mamíferos comos los perezosos gigantes (Megatherium medinae y Mylodon darwini), caballos americanos (Hippidion sp. y Equus sp.), macrauquenias (Macrauchenia sp.) y gonfoterios (Cuvieronius hyodon y Stegomastodon platensis). Estos grandes animales pudieron haber hecho el rol de dispersores de estas semillas, del mismo modo que grandes animales como búfalos, elefantes o hippopotamos desempeñan la misma función en otros lados del mundo. La ausencia de estos animales ha dejado sin dispersores a estas plantas y como resultado su dispersión es casi nula y se han visto recluidos en su mayoría a la cordillera de la costa.

Representaciones de gonfoterios en el Parque pleistocénico, en Osorno (foto sacada del siguiente link: http://www.latercera.com/noticia/municipio-de-osorno-inicia-construccion-de-museo-prehistorico/).

Hoy en día quedan en Chile pocos grandes mamíferos nativos: camélidos (Lama sp. y Vicugna sp.) y ciervos (Hippocamelus sp.) que no son lo suficientemente grandes como para comerse entero con semilla y todo uno de los frutos que mencioné. Quizá el guanaco (Lama guanicoe) haya sido uno de los mas importantes diseminadores de algunas semillas, considerando que antaño habitó casi todo el territorio chileno. Actualmente existe un equipo de científicos del Instituto de Ecología y Biodiversidad de Chile que ha estudiado el rol que estos animales en el espinal. Actualmente se encuentran recaudando fondos para trasladar los guanacos desde su área de estudio, con condiciones más controladas, al Santuario de la Naturaleza Cascada de las Ánimas, en el Cajón del río Maipo, Región Metropolitana, con el fin de ver sus efectos en el bosque nativo. Dejo un link respecto al proyecto a continuación:


Guanacos y llamas (Lama glama) silvestres en la Reserva Nacional Lago Peñuelas (foto de Daniel Cuevas).

Hoy en día el cambio climático puede significar una nueva amenaza para estas y otras especies. Desde hace mas o menos 2 millones de años que la tierra ha pasado por procesos de glaciaciones intermitentes: la tierra se enfría y calienta en ciclos que duran miles de años. A medida que se pasa de glaciación a período interglaciar el clima cambia y la vegetación se desplaza paulatinamente de un lado a otro gracias a sus dispersores. Esa es la razón por la que en el norte chico pueden encontrarse remanentes de bosques similares a los del sur del país como es el bosque de niebla del Parque Nacional Fray Jorge que posee especies más propias de la selva valdiviana y que perduraron allí por la camanchaca que les provee de humedad, mientras que en los alrededores el clima se desertizó.
Sin los grandes animales, ya sea por extinguirse hace miles de años o por ser cazados casi hasta la extinción en tiempos históricos, muchas plantas podían verse en aprietos. Incluso si reintrodujeramos los grandes dispersores ¿Cómo se desplazarían en un Chile altamente intervenido? Lleno de ciudades, carreteras, poblados y zonas con depredadores foráneos como son los perros vagos y asilvestrados. Si nos vamos a replantear la forma como intervenimos el paisaje, como mencioné más arriba, debemos también considerar este proceso. Posibles soluciones son la implementación de corredores biológicos que unan poblaciones animales separadas por carreteras, además de la creación de contínuos de hábitats nativos que permitan también el intercambio genético. Otra solución, muy polémica, es erradicar los perros asilvestrados que predan la fauna nativa y en eso a mi juicio, aunque le duela a los biólogos, los grupos animalistas tienen mucho que aportar al promover continuamente la tenencia responsable, con la creación de centros de rescate de animales abandonados y promoviendo la esterilización de las mascotas. Bueno, entonces ¡A replantearnos todo con tal de conservar la polinización y dispersión de nuestras especies nativas!

domingo, 20 de agosto de 2017

Bioluminiscencia

Medusa peine Beroe gracilis, una especie que se puede encontrar en aguas marinas de Chile central (foto sacada del siguiente link: https://www.scubaboard.com/community/threads/el-no-vis-has-not-left-the-building.453231/)

La bioluminiscencia consiste en la capacidad de algunos seres vivos de generar luz propia. Sorprende la diversidad de especies que pueden generar luz, aunque no está del todo claro para que la usan en algunos casos y, aunque no muchos lo saben, en Chile también están presentes estas singulares criaturas.
¿Cómo se genera la bioluminiscencia? Deben estar presentes tres moléculas: luciferina, luciferasa y oxígeno. La primera es oxidada gracias al oxígeno, reacción acelerada por medio de la luciferasa y ¡Voila!: Se genera luz. Los órganos encargados de generar luz son llamados fotóforos y puede generarla el organismo mismo o bacterias que vivan en su interior.

Partamos por los hongos: sabemos que algunos generan luz en sus cuerpos fructíferos (callampas), y se piensa que pueden estar ligados a la reproducción al atraer insectos que se posan sobre ellos y quedan cubiertos de sus esporas, las cuales transportarán luego a otros lados. Los hongos saben cuando brillar gracias al ritmo circadiano que les permite percibir luz y temperatura y saber cuando es de noche y así brillar.


En los bosques del sur de Chile se han encontrado también hongos luminosos creciendo en la hojarasca de meli (Amomyrtus meli), un árbol nativo. Lo curioso es que este hongo no brilla a través de sus cuerpos fructíferos, si no a través de su micelio, su tejido que se alimenta descomponiendo la hojarasca. El biólogo Benito Rosende, quien colabora con fotografías para este blog, tuvo la oportunidad de ver dichos hongos brillando, aunque previamente debió estar varios minutos contemplando el suelo del bosque de noche, en plena oscuridad pues la sola vista de la luz de las estrellas opacaban la luz de los hongos y volvía difícil encontrarlos. ¿Existirán otras especies chilenas cuyo brillo sea demasiado tenue como para detectarlas a simple vista? ¿Podrán otros animales detectarlas más fácilmente y contribuir a su reproducción? Quizá incluso sirvan a los hongos para espantar predadores. Queda mucho por investigar. 

Los mismos insectos pueden usar la luz para la reproducción. Chile cuenta con diversas especies de luciérnagas o candelillas, como las de los Géneros Nyctophyxix y Pyrophorus, de la familia Elateridae, y varias especies de la familia Lampyridae, las luciérnagas "verdaderas". Dentro de esta familia cada especie posee un brillo característico, así como su propio código de comunicación basado en la intermitencia con que encienden sus luces, la altura a la que vuelan y la trayectoria que describen. Las luces de las luciérnagas Lampyridade provienen de su abdomen y se ven reflejadas por cristales de ácido úrico que las intensifican. Si bien en Chile las especies solo generan luz cuando son larvas, en Norteamérica existen incluso especies capaces de imitar las señales de otras especies para atraerlas y devorarlas.

Fotografía de ejemplares de la colección del naturalista y periodista chileno Sergio Castro Martínez, expuesta en el Pueblito de los Dominicos (foto de Juan Pablo Salgado).

Larva de Lampyridae (foto de Bernardo Segura).

Vesta cincticollis, luciérnaga nativa (foto de Bernardo Segura).

El dominio indiscutido de las criaturas luminosas son las profundidades del océano. Allí la luz solar no penetra y sus habitantes viven en una noche perpetua. Es un ambiente extremo y pocas especies pueden vivir en él, pero sorprendentemente la mayoría de las que si lo hacen generan luz propia, estimando algunos científicos que entre un 80 y 90% de ellos son capaces de hacerlo. No es solo la oscuridad la limitante para la vida: también las altas presiones a las que se ve sometida, por lo que la vida aquí es escasa. Estos tres factores han propiciado la aparición de predadores que utilizan la luz para atraer a sus presas en vez de gastar energía en buscarlas. Algunos de los mas conocidos son los rapes o pejesapos, de cuerpo compacto y con una aleta en su frente similar a una antena con un señuelo en su extremo que contiene bacterias luminosas que el rape enciende  a voluntad. Solo las hembras brillan y sus señuelos varían en forma según la especie. Antaño se creía que la forma buscaba atraer presas diferentes pero análisis del contenido en los estómagos de estos peces muestra que comen mas o menos lo mismo, por lo que se ha postulado que la forma del señuelo le ayuda a ser identificada por el macho de la especie correcta, el cual no brilla y necesita a la hembra para sobrevivir. El macho es mucho más pequeño y no posee fotóforos. Se la pasa buscando una hembra y al encontrarla la muerde y queda fijo a ella. Con el tiempo su cuerpo se funde al de ella e incluso sus sistemas circulatorios se unen. Así la hembra obtendrá del macho esperma cada vez que lo requiera.
Existen muchas especies de rape, y en Chile contamos con Melanocetus johnsonii, en el norte del país*, especie en la cual el macho no se funde a la hembra y luego de fertilizarla se desprende, no sabiendose que es lo que hace luego para sobrevivir

Melanocetus johnsonii frente a las costas de Norteamérica.

Los peces víbora o peces diablo (Chauliodus sloani y Ch. vasnetzovi) también son predadores que se valen de la bioluminiscencia para cazar en las profundidades en el norte de Chile. Estos peces poseen fotóforos a lo largo de su cuerpo que le ayudan a cazar. Pertenecen al Orden de los Stomiiformes, al cuál pertenecen diferentes especies bioluminiscentes presentes en Chile, como los peces hacha de plata, con especies como las del Género Argyropelecus o Sternoptyx que usan la luz no para cazar, si no para esconderse. En las profundidades, a medio camino entre la superficie y el fondo marino, no existen lugares donde esconderse y los peces que nadan en estas aguas pueden ser vistos desde a bajo por predadores que ven su silueta a contraluz con el débil brillo que llega desde arriba. Los peces hacha de plata han solucionado este problema adoptando una silueta esbelta y por si fuera poco, poseen fotóforos en su vientre que emiten luz idéntica a la que llega desde la superficie.


Ejemplos de anzuelos bioluminiscentes, todos tienen en común el color azúl (fotocapturas de la serie "Planeta Azul", de la BBC, episodio 2).

La mayoría de las luces de estos animales son azules, ya que son más visibles en las oscuras aguas. Por lo mismo la única luz que perciben es la azul. Por lo mismo también  muchos animales son de color rojo, el cuál no es visible para muchos predadores y así evitan ser descubiertos. Un predador nativo, sin embargo, es capaz de verla e incluso posee fotóforos que emiten luz roja. Se trata de Pachystomias microdon, cuyos fotóforos se encuentran cerca de sus ojos y con ellos busca iluminar criaturas rojizas que, ignorando que son visibles al predador, ni siquiera intentan huir.


Existen especies marinas que usan la luz como defensa:  algas microscópicas que brillan cuando las captura un predador, copépodos que emiten sustancias que brillan después de algunos segundos y confunden al predador o que brillan para comunicarse, camarones, ostrácodos y peces que segregan mucosas luminosas que confunden a su predador e incluso lo dejan visible a sus propios predadores. Pero al parecer ninguno de ellos está presente en Chile**... ¿O sí? Chile cuenta con miles de kilómetros cuadrados de Océano, dentro de los cuales está la Fosa de Atacama, con hasta 5.560 metros de profundidad, y la Triple Unión, donde convergen las placas de Nazca, Sudamericana y Antártica. Solo es cuestión de tiempo para que los investigadores encuentren más de estas maravillosas criaturas luminosas.

* Esta información la obtuve del libro "Océano", de la editorial Cosar.
**Por lo que pude investigar