La relación única entre Joshua Tree y Moth documentada por primera vez

La relación única entre Joshua Tree y Moth documentada por primera vez

30 de mayo de 2017

Una hembra Tegeticula antithetica oviposición de la polilla en la flor de un árbol de Josué (Yucca jaegeriana). Se han quitado cuatro pétalos de la flor para permitir una vista del tubo de la corola. Los tentáculos de la polilla son visibles a ambos lados de su probóscide, enrollados alrededor de una bola de polen. Un nuevo estudio documenta la relación co-evolutiva entre la planta y el insecto. (Foto: Christopher L. Smith, Ph.D.)

Por Edward Ricciuti

Robando codos con aficionados a los OVNIS husmeando en el perímetro del cercano Área 51, los científicos se han instalado en el desierto de Nevada cerca de la ciudad de Rachel, "Capital Mundial de los OVNIS", buscando resolver un misterio que rodea a la vida aquí en la Tierra: ¿Cómo llegó a ser tan increíblemente diversa?

Eduardo Romero

Acampados en el Valle de Tikaboo del Desierto de Mojave, a lo largo de la Carretera Estatal 375, la llamada "Carretera Extraterrestre", estos científicos están espiando las actividades encubiertas de una polilla gris no descrita que poliniza y pone huevos en la más grande de todas las plantas de yuca, el árbol de Josué. El estilo de vida de la aparentemente insignificante polilla tiene profundas ramificaciones para la comprensión de los procesos evolutivos que han hecho florecer la biodiversidad.

Durante más de una década, el Dr. Christopher L. Smith y sus colegas han investigado el vínculo de vida o muerte entre el insecto y la planta, que están tan estrechamente unidos que ninguno puede existir sin el otro. La polilla (Tegeticula antithetica) es el polinizador exclusivo del árbol, y el árbol (Yucca jaegeriana) es el único huésped de la polilla, produciendo las semillas que comen sus larvas. Su asociación es un ejemplo clásico de un fenómeno llamado coevolución, una adaptación recíproca entre dos o más especies y un círculo continuo de retroalimentación evolutiva que se cree que es un motor que impulsa la diversidad biológica. Charles Darwin fue el primero en teorizar sobre el papel de la coevolución y científicos como Smith siguen buscando si realmente mejora la aptitud de los organismos y da lugar a nuevas especies.

Smith, ecólogo evolutivo de la Universidad de Willamette, es el autor principal de un documento en el que se describe la investigación que constituye otro paso hacia la comprensión de los mecanismos de coevolución de las polillas y sus árboles huéspedes. La investigación fue publicada en marzo en el Annals of the Entomological Society of America. Varias otras especies de yuca tienen una relación coevolutiva con meses específicos pero ninguna más afinada que la del árbol de Josué.

El artículo informa sobre los esfuerzos para averiguar si la anatomía respectiva de la maquinaria reproductiva de la polilla y el árbol tienen una correlación evolutiva. Si es así, ¿cuál fue el impacto inicial en el otro? En otras palabras, ¿el diseño del perno tuvo la forma de la tuerca, o viceversa?

La planta de marca del Mojave, con una vida útil de cientos de años, el árbol de Josué prefiere las tierras altas, rara vez por debajo de los 1.000 pies de elevación y a veces hasta seis veces eso. Las tierras bajas de la región del Valle de la Muerte separan geográficamente dos grupos de árboles de Josué: el alto y verdaderamente arbóreo del oeste y el arbustivo del este. Hasta 2003, los científicos asumieron que una especie de polilla, Tegeticulasynthetica, se asociaba con ambos árboles. Resultó que el árbol del este tenía su propia especie de polilla genéticamente distinta, la polilla de seis milímetros de largo, parecida a T. antithetica, y que una diferencia de unos pocos milímetros podía causar cambios en el comportamiento de la polilla que, aunque aparentemente minúsculos, podían impactar en la evolución a nivel de especie. Recientemente, algunos científicos han propuesto que los árboles se adaptan tan estrechamente a su propia especie de polilla que también son especies por derecho propio.

Una franja que bordea ambos lados de la carretera 375 es el preeminente de sólo dos lugares donde tanto las polillas como los árboles se encuentran y se mezclan, creando un laboratorio único y preparado para los científicos. El estudio de Smith se centró específicamente en cómo, durante la floración de primavera, la polilla hembra T. anthithetica transfiere el polen de una flor del árbol de Josué a otra y pone sus huevos blancos y translúcidos cerca de los óvulos fertilizados de la flor. Las únicas otras observaciones conocidas de tal comportamiento de la polilla son las notas y dibujos hechos en 1893 de la otra polilla del árbol de Josué, de nueve milímetros de largo T. anthithetica.

No hay nada de accidental en la forma en que estas polillas polinizan deliberadamente sus plantas huéspedes. El néctar, además, no tiene nada que ver con esto porque el árbol no produce nada y las polillas adultas no se alimentan. En lugar de una lengua para sorber dulces, las polillas hembra T. anthithetica tienen tentáculos que se extienden desde su boca, usados para raspar y hacer una bola de polen de una antera en una bola dorada. La polilla lo mete bajo su barbilla, lo lleva al estigma de otra flor, y lo distribuye allí con sus tentáculos.

Cuando está lista para poner, la polilla perfora el estilo justo debajo del estigma con su ovipositor en forma de estilete, que coloca los huevos dentro del canal central del estilo, cerca de los óvulos. La planta se corresponde con el espacio dentro de la flor para que se formen las orugas larvarias del mes y, al eclosionar, se embarcan cuando los óvulos se convierten en semillas.

Smith exploró los puntos más finos del proceso, incluyendo la medición de la ubicación exacta de los huevos de la polilla, comparando la información con la contenida en el relato de 1893 de T. sintética. A través de una rendija cortaron el estilo de la flor del árbol de Josué oriental, de color crema en desarrollo, los investigadores espiaron a T. anthithetica, observando y filmando a la polilla en acción por primera vez.

"No se sabía antes dónde la polilla coloca su ovipositor y dónde se depositan los huevos", dice Smith.

Investigaciones anteriores muestran que la longitud del estilo-esbelto cuello largo en el árbol occidental, cuclillas y cuello corto en el oriental-coincide con la del ovipositor de la polilla respectiva. La disposición parece lógica. Insertado cerca de la punta del estilo del árbol oriental, T. anthithetica's duro, el ovipositor puntiagudo puede ser lo suficientemente largo para colocar los óvulos cerca de los óvulos pero no lo suficientemente cerca para dañarlos. Las medidas descritas en el documento muestran que cuando la polilla oriental trata de poner huevos en un árbol occidental, como sucede en el Valle de Tikaboo, sus huevos están más lejos de los óvulos que cuando se depositan en su huésped preferido. Smith y sus colegas investigadores esperan determinar si el espaciamiento virtualmente imperceptible sin un microscopio podría ser demasiado lejos para que una larva recién nacida llegue a su alimento. Cuando la polilla occidental pone huevos en la flor del árbol oriental, su ovipositor más largo podría dañar los óvulos, posiblemente causando que las flores se caigan del árbol. Es probable, pero no demostrable, que la falta de coincidencia sea la razón por la que las polillas se reproducen con éxito sólo cuando visitan su árbol preferido.

Ambas polillas se posan sobre el pistilo cuando depositan los huevos y polinizan, pero sus movimientos al ir a trabajar difieren, al menos en parte debido a los contrastes en las dos flores, que todavía se están desarrollando y casi cerradas cuando las polillas las visitan. Las flores del árbol oriental son alargadas, con pétalos largos y estrechos envueltos firmemente alrededor del pistilo, dejando poco espacio para moverse en su interior. Los investigadores encontraron que T. anthithetica se mantiene en la parte superior del pistilo. Los anchos pétalos del arco floral redondeado del oeste sobre el pistilo, proveen suficiente espacio para que T. synthetica maniobre alrededor y arriba y abajo del pistilo. Apretado, T. anthithetica mantiene sus tentáculos paralelos al estilo mientras que empaqueta el polen en el estigma. Con más espacio para los codos, T. synthetica los sostiene perpendicularmente y los arrastra de un lado a otro.

Smith y sus asociados registraron que cuando la hembra T. anthithetica llega a una flor, entra primero en la pequeña abertura de la punta, se arrastra hacia afuera y vuelve a entrar. Durante una hora, la polilla alterna entre polinizar y poner huevos. La polilla alinea la parte trasera de su abdomen con el estigma cuando deposita los huevos. T. synthetica se mueve arriba y abajo del pistilo entre la polinización y la puesta de huevos.

Durante milenios, sugiere Smith, la evolución de la polilla y el árbol puede estar en lo que él llama "una carrera armamentista" que causó que los dos árboles de Josué se separaran, en lugar de la explicación más obvia del aislamiento geográfico por la barrera de las tierras bajas de la región del Valle de la Muerte. El árbol ancestral de Josué, opina, podría haber tenido un estilo corto. Los árboles con estilos algo más largos hacían más difícil que las orugas llegaran a las semillas, proporcionando una especie de protección y mejorando el éxito reproductivo del árbol. Mientras tanto, siguiendo el ritmo, las polillas que tenían ovipositores más largos podían hacer frente al aumento de la longitud del estilo.

Hasta que todas las teorías puedan ser probadas por la ciencia dura y fría, todo sigue siendo una especulación, aunque probablemente en el objetivo. La evidencia puede estar esperando en el desierto cerca del Área 51.

Leer más

"Primeras observaciones registradas del comportamiento de polinización y oviposición en Tegeticula antithetica (Lepidoptera: Prodoxidae) Sugieren una base funcional para la coevolución con los anfitriones de Joshua Tree (Yucca)"

Anales de la Sociedad Entomológica de América

Eduardo Romero es un periodista, autor y naturalista que ha estado escribiendo por más de medio siglo. Su último libro se llama Osos en el patio trasero: Grandes animales, suburbios dispersos y la nueva jungla urbana (Countryman Press, junio de 2014). Sus asignaciones lo han llevado alrededor del mundo. Se especializa en naturaleza, ciencia, temas de conservación y aplicación de la ley. Ex curador de la Sociedad Zoológica de Nueva York, y ahora de la Sociedad de Conservación de la Vida Silvestre, puede que sea el único hombre mordido por un coatí en la Calle 57 de Manhattan.

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