1 de febrero de 2008

Orquideas y dinosaurios. Exito y extinción.


  • Determinación de la edad de las orquídeas

  • Las orquídeas convivieron junto con los dinosaurios


Integrante destacada de la industria de la flor y planta ornamental a través de un grupo de géneros y especies mas conocidas, las orquídeas se han convertido en tema de un
importante trabajo científico y tras ello, en nota de muchas revistas y medios de divulgación. Estas plantas, capaces de desvelar a coleccionistas y aficionados, emparentadas bioquimicamente con cactáceas, suculentas y crasas en general, a partir del trabajo científico -notable- que comentamos, han alcanzado un nuevo peldaño en su popularidad.

El trabajo revela que las orquídeas datarían nada menos que del tiempo de los dinosaurios. El polen de antiguas orquídeas encontrado atrapado junto a una abeja y envuelto en ambar, sugieren que las "supermodelos del mundo vegetal" estaban al mismo tiempo floreciendo junto a dinosaurios vivientes.



En la imagen una abeja sin aguijón; perteneciente a un extenso grupo de abejas de la tribu Meliponini de la familia Apidae. Proplebeia dominicana, se denominó a la abeja. Son un grupo estrechamente relacionado con la abeja melífera común. Se ve atrapada en un trozo de ambar, transportando polen perteneciente a Meliorchis caribea, como así fue denominada la especie por la morfología de los granos de polen. Es el primer testimonio fósil no ambiguo, reconocido por la ciencia. Imagen: Santiago Ramírez. Cliquea sobre las imágenes para obtenerlas en tamaños mayores.


El científico Santiago Ramirez, lider de un grupo de investigadores de la universidad de Harvard, realizó su hallazgo a partir del una pieza de ambar que tenía atrapada y preservada en su interior una masa de granos de polen junto a una abeja extinguida hace 15 o 20 millones de años atrás. El candidato a PhD Ramirez, asegura que desde Darwin los biólogos evolucionistas estaban fascinados con las orquídeas porque a pesar de la amplitud de la familia no se habían encontrado restos fósiles que sin ambigüedades nos explicitaran la relación de una orquídea prehistórica con su polinizador.
El hallazgo de la pieza de ambar fue realizado en la República Dominicana por un particular en una mina en la cordillera septentrional del país caribeño. Los granos de polen se encontraron en perfecto estado.


En Búsqueda del Ancestro común


Para realizar la datación de la orquídea se utilizó un "reloj molecular" que tiene en cuenta mutaciones, o cambios en el ADN de las plantas que permiten estimar el tiempo de divergencia entre distintos organismos vivos. Mediante la construcción de un arbol filogenético de la familia de las orquídeas, los científicos pudieron viajar hacia atrás en el tiempo para poder deducir el momento de la aparición y asimismo como fue la distribución de la/s primera/s especie/s.


Calibración del Reloj Molecular


Sabiendo que Meliorchis tenía una edad determinad e identificable además una posición en el espacio, se la tomó como patron de calibración y con el "reloj molecular" por comparación se fueron identificando otras y colocándolas dentro de un árbol a partir de sus analisis de ADN.
Exito de las Orquídeas y Extinción Masiva de Otras Especies

Fernando Novas es uno de los paleontólogos más destacados de la Argentina y posee una sostenida fama internacional, luego de revelar al mundo en 1996, con apenas 38 años, que había hallado en Neuquén el Unenlagia comahuensis, el eslabón perdido entre los dinosaurios y los pájaros. Se muestra en esta figura la fauna de esta región de América. Un paisaje con Araucarias. Gran riqueza en dinosaurios fósiles en toda la región patagónica. Su trabajo fue publicado en Nature. Ver más y su relación con la floricultura y jardinería.
Las orquídeas comenzaron un período de éxito biológico. Sucedió poco despues de la extincion en masa de los llamados K/T límites o extinción masiva del fin de la era secundaria o Mesozoico, en su último período (el cretácico). Cretácico-Terciario. El límite K/T es una firma geológica, usualmente de una estrecha amplitud. K es la abreviación tradicional del período cretácico. T es la abreviación del período terciario. Es lo mismo que el límite que marca el final de la era del Mesozoico y el comienzo del terciario o Cenozoico. Hubo una extinción masiva de especies en este límite; entre ellas los dinosaurios.
En nuestro análisis, sostiene el investigador, la aparición de las orquídeas se encuentra lejos de los
valores de otros grupos de científicos. Esto aparece basado en nuestro analisis de tiempo molecular.

Las orquídeas tuvieron un tiempo de gran éxito biológico poco después de la extinción en masa ocurrida en el llamado 'K/T límite' entre el cretácico y el período terciario en los cuales fueron diezmadas la mayoría de especies de la tierra.
Ventajas reproductivas, gran variabilidad genética, posibilidad de cruzamientos entre géneros. Desventajas para dejar fósiles
De esa manera los científicos encontraron, que el mas reciente antecesor común de todas las orquídeas hoy existentes, vivió en los momentos en que los dinosaurios entraban en el anochecer de su vigencia, durante el período del cretácico tardío. Las orquídeas surgieron entre 76 a 84 millones de años atrás, mucho mas allá en el tiempo de lo que los científicos habían supuesto. La familia era joven cuando se extinguieron los dinosaurios 65 millones de años atras.
La falta de evidencias fósiles se encuentra en la razón de ser plantas de pobre frecuencia de floración y por estar mayormente en la zona tropical. El calor y la humedad conspiran contra la conservación de elementos orgánicos y su posible fosilización.

Atributos favorables en su constitución y en la capacidad para establecer relaciones simbióticas


El polen se dispersa solo por animales, no por el viento y se desintegra por acción de los ácidos aplicados a rocas cuando se trata de detectar polen u otros recursos de la palinología. Por otro lado su particular constitución morfológica al tener una columna donde se integran gineceo y androceo, además de tener masas de granos de polen unidos en polinias, junto a la diversidad y especialización de animales polinizadores, debe haber significado un probable conjunto de ventajas reproductivas.


Por otro lado: los miembros de la familia Orchidaceae requieren una interacción simbiótica por dos lados: con sus polinizadores -para reproducirse- y con el micelio de hongos para formar micorrizas con las raíces y además para poder germinar por poseer semillas sin endosperma. La disponibilidad de los hongos simbiontes pueden jugar un rol vital en determinar la distribución de las orquídeas y su diversidad. (Curtis, 1939; Arditti et al, 1990).


Cuál es la edad entonces?


La edad de las primeras orquídeas fue entonces controversial. Se estimaba su antigüedad de 26 millones a 110 millones de años atrás. Los que dan la mayor juventud (26 millones) lo hacen sosteniendo que tendría que haber habido un conjunto especializado de polinizadores de los cuales no hay evidencia. Y aquellos que la ubican en 110 millones de años, se respaldan en que una coevolución de polinizadores y plantas permitiría admitir la falta de registros. Ahora el grupo de Ramirez con su reloj molecular ubica su aparición entre 76 a 84 millones de años atrás. Este grupo quedó en una posición intermedia, pero bastante desplazada de los que la consideraban un grupo de plantas mas moderno.


Las orquídeas se encuentran entre los dos mayores grupos del reino vegetal al contener 20-30.000 especies identificadas, eso significa el 8% de todas las plantas vivientes. La región de América intertropical es un gran reservorio de especies vivas, al contener una de las mayores fuentes de biodiversidad vegetal y animal del planeta.


En la fotografía se ve una orquídea relacionada con el hallazgo de los cientificos; el género Ligeophila perteneciente al grupo Goodyerinae.
Esta antiquísima abeja incluida en el trozo de ambar trasladando polen en el torax sobre su espalda después de la muerte, fue un regalo para los biólogos de hoy día. Hasta el momento de este afortunado encuentro no se tenían evidencias fósiles de flores de orquídeas. Este fósil pertenece al grupo de orquídeas vivas llamadas Goodyerinae. Cuando las abejas visitan los miembros vivos del grupo, el polen se queda hacia atrás de sus piezas bucales, que las abejas utilizan para tomar el nectar. Mediante su interacción por el tránsito entre el labelo de la flor y el ginostemo o columna, le queda el dorso de su cuerpo con las polinias pegadas mediante el viscidio.

Por la aplicación del llamado método del reloj molecular, los científicos también estimaron la edad de la mayores ramas del árbol de las modernas orquídeas. Para su sorpresa, ellos encontraron que ciertos grupos de orquídeas modernas, incluyendo a la de alto valor como la del género Vanilla (vainilla), evolucionaron rapidamente luego de la aparición de la familia de plantas. La Vanilla a la que se data 60-70 millones de años atrás, estuvo en el grupo delantero. Este resultado es enigmático y fascinante al mismo tiempo. Ramirez opina que los continentes comenzaron a separarse entre si alrededor de 100 millones de años atrás. Entonces nosotros estimamos que las regiones tropicales -dice Ramirez- llevaron consigo el impulso de significantes cambios bióticos mucho después del fenómenal efecto de su separación.
Fuentes: