Publicado en 1º Bachiller, Artículos científicos, Biologia y Geología, Recursos, RElación vegetal

Nuestra supervivencia no solo depende de las abejas de la miel

Un estudio publicado en Science destaca que la producción de los cultivos depende de decenas de especies de abejas silvestres

Solo en la Unión Europea, las abejas son las responsables de polinizar el 80 por ciento de los cultivos y plantas salvajes. Cada año, su trabajo gratuito genera unos ingresos de 22.000 millones de euros, según datos de la UE. Sin embargo, el uso de insecticidas, las plagas y la destrucción de sus hábitats están dañando a algunas abejas. En varias zonas de Europa se ha registrado un aumento de mortalidad que ronda el 15 por ciento. Por otro lado, otros científicos avisan de una muy preocupante decadencia de los insectos voladores, en general.

Resulta difícil saber qué papel tiene cada insecto o cada abeja en cada lugar. Por ejemplo, se conocen unas 20.000 especies de abejas y se sabe que la polinización no solo depende de ellas, sino también de miles, si no millones, de otras especies de insectos. Ahora, un estudio publicado en Science y elaborado por científicos de la Universidad Rutgers (EE.UU.) ha dado un paso más en el trabajo de intentar comprender estos complejos procesos. Han concluido que los campos de cultivo más extensos funcionan mejor cuantas más especies de abejas hay presentes. Esto sugiere que la pérdida de biodiversidad de insectos puede tener un efecto negativo en la polinización y por tanto la producción de alimentos.

«Nuestros resultados confirman la importancia de la biodiversidad en mantener el planeta habitable para el ser humano», dice en un comunicado Rachael Winfree, primera autora del estudio.

Un abejorro polinizando una flor de arándano
Un abejorro polinizando una flor de arándano-Molly MacLeod

Varios experimentos hechos en entornos controlados han mostrado que cuantas más especies de abejas hay, más plantas resultan polinizadas. Pero esta investigación es la primera que lo ha demostrado en el campo.

«Me gusta pensar en esto como una pregunta del mundo real», dice Winfree. «Hablamos de granjas y granjeros reales, que necesitan que sus cultivos sean polinizados. La respuesta es, que si quieres que las granjas sean polinizadas, necesitas un orden de magnitud más de especies de abejes que las que se usaban en experimentos».

Los científicos recogieron ejemplares de 100 especies de abejas que polinizaron las flores de 48 granjas del estado de Nueva Jersey y Pensilvania (EE.UU.). Una de las cosas que averiguaron es que la mitad de ellas, 55, eran necesarias en más de una granja en uno o más años.

Tal como explica en un comunicado Ignasi Bartomeus, investigador del CSIC en la Estación Biológica de Doñana y coautor del trabajo, una solución típica de los agricultores es asegurar la polinización de los cultivos con colonias de abeja de la miel.

No depende de una sola abeja

Pero este estudio muestra que una buena polinización no es solo cosa de una abeja, sino de decenas de especies de abejas silvestres. De hecho, este estudio permite estimar cuántas especies son necesarias para asegurar la polinización y maximizar la producción. Pero esto depende de cada finca.

«En una finca determinada, necesitamos solo unas cuantas especies de abejas, pero estas no son las mismas que en la finca vecina. Esto hace que cuando consideras paisajes agrícolas de forma integrada, necesitas conservar a muchas especies de abejas», indica Bartomeus. «Cada especie juega su papel en los ecosistemas, y la única manera de asegurar su buen funcionamiento es protegerlas a todas», concluye.

Una abeja de la especie Andrena canlini polinizando una flor
Una abeja de la especie Andrena canlini polinizando una flor-JASON GIBBS

Esto ocurre, entre otras cosas, porque cada especie de abeja destaca en la polinización de una especie de planta determinada. De hecho, en algnos casos las abejas de la miel no son efectivas y la polinización depende completamente de las abejas silvestres. «La abeja de la miel y las silvestres son complementarias y necesitamos a ambas con el sistema de producción actual», explica Bartomeus a ABC.

España, uno de los países con más abejas

En opinión del investigador, en España, este sistema de conservar grandes cantidades de biodiversidad es «muy importante por dos motivos: primero, porque España tiene una gran heterogeneidad de paisajes y, segundo, porque es uno de los países con mayor diversidad de abejas (mas de mil especies diferentes)».

En un estudio anterior, Rachael Winfree publicó sugerencias para que los granjeros facilitasen la labor de los polinizadores salvajes y aumentasen la producción de los cultivos. Entre estas medidas, propuso cultivar plantas en los límites de los caminos y en las zonas en barbecho que florezcan en un momento distinto al de los cultivos principales, para alimentar a los polinizadores todo el año. También recomendó usar menos pesticidas y evitar emplearlos durante el florecimiento, cuando las abejas revolotean entre las plantas acarreando el polen arriba y abajo.

Según Ignasi Bartomeus, «conservar la biodiversidad de abejas es mucho más sencillo que conservar otros animales más grandes. Mientras que un lince neceita kilómetros de espacio protegido para vivir, muchas abejas tienen suficiente con unos metros». La tarea pasa por pequeños gestos, como mantener dejar que en las lindes crezcan flores nativas, como la lavanda, las jaras o el romero, o «mantener campos pequeños, con diversidad de cultivos, y sin abusar de pesticidas». En opinión de este experto,«aún estamos a tiempo de conciliar diversidad y la producción agricola, ya que hay muchas medidas poco costosas para el agricultor, y con potencial para dar grandes beneficios tanto en la conservación de la biodiversidad, como en la producción».

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Así huelen, ven, oyen e interactúan las plantas con su entorno

Se confecciona el primer mapa bioquímico de las proteínas que actúan como sensores y desencadenan la respuesta de los vegetales a las amenazas exteriores.

Como quiera que la definamos, la facultad de captar la realidad y las modificaciones del entorno se basa en unas membranas proteínicas que actúan como sensores y que hasta ahora no habían sido estudiadas con profundidad. Un grupo internacional de científicos acaba de llenar esa laguna confeccionando un mapa detallado de las relaciones bioquímicas entre 200 de esas proteínas, publicado en la revista Nature.

No se debe subestimar la importancia de este trabajo, ya que, como ha explicado uno de sus autores, Shahid Muktar, de la Universidad de Alabama en Birmingham (Estados Unidos), será una herramienta que permita desarrollar nuevos métodos para “incrementar la resistencia de las plantas a situaciones de estrés como calor, sequía, heladas, salinidad o el ataque de microbios nocivos”.

 

Los expertos se han centrado en la familia más importante de estas sensitivas proteínas: los receptores de tirosina quinasa de repetición rica en leucina (LRR, por sus siglas en inglés). Extendidas fuera de las membranas celulares, estas enzimas receptoras están especializadas en reconocer señales químicas –como fragmentos de proteína pertenecientes a patógenos– e iniciar después los mecanismos de defensa en el interior de las células de las plantas.

 Los generales del ejército

La especie investigada en los laboratorios –la Arabidopsis thaliana– contiene 600 tipos diferentes de esta enzima (o sea, 50 veces más que el ser humano), y son cruciales para su crecimiento, inmunidad y la reacción a situaciones críticas, aunque se sabía poco de su funcionamiento coordinado. Los expertos analizaron 400 territorios extracelulares donde actúan dichos receptores y realizaron 40.000 tests de interacción entre ellos. Luego, el mapa así obtenido fue puesto a prueba con algoritmos que generaban diversas hipótesis.

Todo este arsenal de datos cruzados ha demostrado la importancia de la labor conjunta de los receptores de tirosina quinasa LRR para la supervivencia de las plantas y, sobre todo, en su protección frente a los patógenos. En el detalle de la investigación destaca el descubrimiento de receptores de tirosina quinasa fundamentales en la coordinación de la red proteínica de alerta, esècialmente uno bautizado por los expertos como APEX. Cuando este último era eliminado, la planta sufría serias disfunciones tanto en su desarrollo como en la respuesta inmune a los microbios, aunque dichas reacciones fueran orquestadas por enzimas muy apartadas de la esfera de influencia de las APEX. Es decir, serían una especie de “generales” bioquímicos en la guerra contra los enemigos del exterior.

Referencia: Elwira Smakowska-Luzan et al, An extracellular network of Arabidopsis leucine-rich repeat receptor kinases, Nature (2018). DOI: 10.1038/nature25184 

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Relación vegetal

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Vídeo nastia en Mimosa pudica

*Presentación: relacion_metafitas

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Test hormonas vegetales


 

Test tropismos

FOTOTROPISMO:

GEOTROPISMO

HIGROTROPISMO

QUIMIOTROPISMO

Fotos C, D, E: Quimiotropismo postivo entre dos células
Fotos F, G, H: Quimiotropismo negativo entre células

TIGMOTROPISMO

NICTINASTIA

SISMONASTIA: Mimosa pudica