Ur ramillete de flores

Tuve un profesor a quien quise, respeté y admiré. Por diversos motivos, que no vienen al caso, me inspiró esos sentimientos y hoy, pasado más de medio siglo, sigo recordándole de ese modo. Me dio clase de Botánica, y mis compañeros de promoción ya saben de quién hablo.
A veces, al hablar con nosotros se le escapaban comentarios llenos de sabiduría. Voy a reseñar uno que nos hizo en cierta ocasión y que siempre me ha servido de pauta.

Ramo de flores de invernadero

Estábamos de viaje de estudios por las afueras de Barcelona. Alguien cortó un manojo de flores del campo para hacerse un ramillete con ellas. El Dr. Bolós, nuestro Profesor, le pidió que nunca más repitiese tal acción. Si se arrancaba una planta, con su flor, para nuestro estudio, bien estaba y era comprensible, nos dijo. Pero arrancarla para un adorno efímero, era una agresión muy intensa contra la planta. Le había costado mucho superar la actuación de la selección natural antes de alcanzar el estado reproductivo: superar la dispersión de la semilla que la generó, crecer y salvarse de la acción de los herbívoros, llegar a florecer y ahora, ya a punto de formar semillas para dar lugar a la siguiente generación, sufrir la acción despreocupada de alguien que la troncha solo por adornarse un rato. Ya no formará semillas, ni transmitirá sus genes a la generación siguiente ni contribuirá a formarla.

Flores naturales

Toda una historia de superaciones frente a la selección natural se rompe por un capricho individual. Hablo de flores silvestres, de las nacidas en el campo, de las llamadas florecillas por algunos con cierto aire bucólico, que las consideran como lunares de un tapiz herbáceo. Las flores de invernadero no cuentan en esto, ya han nacido para adornar y tener vida efímera. Incluso muchas han sido preparadas para ser estériles. Hablo de las flores del campo, las encargadas de formar semillas para con ellas dar lugar a la siguiente generación evitando que se extinga la población de la que forman parte.

Flores naturales

Porque las flores son los órganos reproductores de las plantas. Toda su diversidad morfológica está relacionada con sus múltiples modos de ser fecundadas y de formar las semillas. Aunque en general, es algo que no preocupa a mucha gente. Corta flores como entretenimiento, como regalo que se hacen a sí mismos, sin preocuparse del efecto biológico que pueda tener tal acción.

La verdad, qué dolor, es que somos destructores de seres vivos. No me refiero a aquellos que forman parte de nuestra dieta, son componentes de nuestra biología. Me refiero a los que matamos por diversión, por odio, por sentimientos adversos, por tradición o por despreocupación. Somos una especie que ha generado extinciones desde nuestra aparición.

Flores naturales

En el monte, me gusta ver los ciclos anuales de las plantas con flor. Las primeras que nacen, cuando el invierno llega a su fin, son las procedentes de bulbos, los narcisos. Luego aparecen algunas flores de corola pequeña como primaveras, verónicas, arenarias, violetas y otras. Todo esto ocurre en primavera muy temprana, cuando todavía los árboles no tienen muy formadas las hojas y el sol incide directamente en el suelo. 

Flores naturales en bordes
de caminos

Mas tarde, cuando el bosque esté cubierto por el tupido manto de hojas de árboles, aparecerán las flores de bordes de caminos, en lugares a los que llega el sol. Todo sigue su ritmo, todo pautado desde final del invierno hasta ahora. Aún deben de aparecer las inflorescencias masculinas de los castaños, cubriéndolos por completo con un velo blanco, como si fuesen telarañas.

Flores de invernadero

Los estudiosos ya van encajando toda esta disparidad en un todo muy estructurado, muy difícil de interpretar por completo porque desconocemos gran parte de su mecánica, pero ya vamos entendiéndolo.

Adorno floral

Mientras vamos dilucidando estas formas de vida de las especies en el monte, las flores intentarán formar semillas, que se dispersarán de modo adecuando y al año siguiente volverán a haber esas flores donde las hubo este año.

Tampoco arrancar una flor significa una gran agresión al medio natural. Ni un rebaño de vacas pastando en un prado en plena época de floración es capaz de provocar extinciones de plantas con flor en ese prado. Ni siquiera la visita de los habitantes de un pueblo con cestos y canastas porque “hay” que coger flores para la procesión de Corpus, será capaz de provocar la extinción de alguna especie. No es eso, pero hay una rotunda falta de respeto a nuestro medio natural, al que deberíamos cuidar y proteger.

Frutal, otra historia en otras pautas.

Es increíble la robustez de la naturaleza en el momento de superar las agresiones que podemos infringirle. Vivimos agrediendo. Desde nuestro comienzo hemos sido una especie provocadora de extinciones y, por lo que vemos, no creo que aprendamos. ¿Aprender a qué? Simplemente, a convivir con especies que llevan más tiempo que nosotros en este planeta. Aunque fuesen recién llegadas. Hay sitio para todos.

Cuando paseo por el monte, me gusta admirar la belleza y la diversidad en flores. Para eso no necesito arrancarlas, mejor que vivan su vida, formando semillas y contribuyendo al mantenimiento de la población a la que pertenecen, dando lugar a la generación siguiente, la del año próximo.

Paseando por el monte

Mis grandes reflexiones sobre biología suelen surgir del mundo vegetal. Tengo muy claro que es así, y la verdad es que me alegra que ese mundo tan asequible, para quien quiera verlo, sea el que me inspire la mayor parte de lo que digo en este blog. Normalmente, cuando paseo, silencioso, miro y reflexiono. O charlo con quien venga conmigo y la mayor parte de las veces terminamos hablando, cómo no, de lo que nos rodea. De biología vegetal.

Estamos en un momento del año en el que las plantas con flor están en su esplendor, así como los insectos. Cito juntos ambos grupos porque, biológicamente, se necesitan unos a otros. Las plantas necesitan a los insectos para polinizarse entre ellas (hay muchos casos de flores autoestériles aunque sean hermafroditas), y los insectos necesitan a las plantas para alimentarse. Así de sencillo.

Como ofrecidas al viento

En el ciclo anual, las primeras flores que aparecen, siempre cuando aún están aquí los fríos de febrero, son las de frutales. Y se abren aunque haga frío, lo cual siempre asombra a los mismos (“con el frío que hace, ya hay flores…”), pues no saben que para florecer, las plantas no obedecen a las temperaturas y sí a los fotoperíodos. Es a mediados de invierno cuando ya vemos las primeras flores, entre ellas las camelias.

La verdad es que en esos tiempos, con esas temperaturas, pocos insectos hay, aunque pronto los habrá. Si las flores que se abren entonces dependiesen de ellos, es posible que se marchitasen sin haber sido polinizadas. Pero hay polinización, aunque no haya insectos. En esos días fríos, el viento es el gran polinizador. Un polinizador nada específico, pero eficaz.

El viento arrastrará ese polen

Las corolas de las flores abiertas son grandes, amplias, con los estambres largos y al descubierto. Generan mucho polen, pues solo el azar determinará que caigan en los lugares apropiados. Esta gran cantidad de polen es capaz de originar alergias primaverales. Muchos frutales tienen este tipo de floración y polinización: almendros, ciruelos, cerezos, naranjos y un largo etcétera, a veces tienen épocas efímeras de floración, pero alegran nuestra vista con su belleza y la noticia, implícita, de que el invierno termina y el buen tiempo está en puertas.

Muchas frutas vivirán un lento y largo progreso antes de estar maduras y listas para ser comidas. Necesitan del calor del verano (ahora sí necesitan calor) para que en su interior se realicen las reacciones precisas que terminan produciendo esos sabores tan peculiares. Un proceso largo, lento y sensible que conocemos como maduración.

Más polen para el viento

Tal vez, no recuerdo bien, las plantas polinizadas por el viento son las más primitivas evolutivamente hablando. Es un tipo de polinización que lleva mucho gasto energético, pues cada grano de polen es portador de un genoma completo y sintetizarlo requiere mucha energía, claro que peor es la extinción.

Cuando, en épocas geológicas posteriores, aparecieron insectos capaces de polinizar, las plantas pudieron ahorrar la formación de tanto polen. Ahora, tienen que producir néctar y un olor especial para atraer a sus polinizadores. Hay muchos casos de formaciones complejas que nos indican relaciones intensas entre flores y polinizadores. Son bonitos casos de coevolución, un proceso en el que un factor actúa como seleccionador del otro, dando como resultado que evolucionan conjuntamente y se van adaptando cada vez de modo más intenso uno al otro.

Un dúo frecuente

Si somos asiduos paseantes del monte, estamos acostumbrados a ver abejas rodeando Dedaleras u otras flores, pero hay relaciones muy interesantes entre algún tipo de flor y su polinizador. A veces estas relaciones son muy específicas, en el sentido de que una flor concreta es polinizada por un solo insecto. Una relación buena sin competencia, pero con una dependencia peligrosa, pues si falta uno de los dos, el otro también peligra. 

Hay todo un mundo que nos puede resultar extraño, desconocido. Es el que rodea los procesos de floración y su posible sincronía con el nacimiento de los polinizadores. La polinización y sus medios, pues puede ser el viento el que poliniza, o los insectos o tal vez son otros agentes. Un mundo que nos resulta extraño, ajeno, es el definido por procesos de maduración y la necesaria dispersión de semillas. Se juega mucho el reino vegetal en todos estos procesos, y puesto que son importantes para los vegetales, son importantes para todos. Repito una idea que ya he expuesto aquí en otras ocasiones. Los vegetales podrían vivir sin nosotros, pero nosotros necesitamos totalmente de ellos. Recordemos el ciclo de la energía.

Las camelias silvestres tienen
los estambres al aire

Existe una recóndita armonía en el mundo natural. Estudiarlo abre los ojos a un sinfín de sorpresas y maravillas. Conocer ese mundo nos coloca en nuestro sitio, lejos de la época en que nos creímos Reyes de la Creación. Somos una especie más y, por si fuera poco, la única destructiva. Eso es lo que más me duele, nuestro total desconocimiento de unos pocos principios que rigen nuestro entorno. Los planes actuales de estudio parecen no estar encaminados a que los estudiantes de hoy, gestores del mañana, conozcan el medio en el que vivimos y desarrollamos nuestras actividades. Hoy, muchos niños conocen el nombre científico de Dinosaurios, y los repiten ante las sonrisas bobaliconas de padres y abuelos. Yo me pregunto paras qué les sirve saberlo. Pero esos mismos niños desconocen el nombre de cinco animales o cinco árboles propios de la fauna o de la flora de su localidad. Y no sólo ignoran sus nombres, tampoco los reconocen si se les pone ante ellos. Para decir esto, me baso en un estudio realizado en diferentes países europeos y americanos.
Es lo que hay.

Sus semillas no pueden atascar el tubo
digestivo del ave portadora

Al fin y al cabo, un plan de estudios es una herramienta con la que se pretende que los estudiantes tengan una formación concreta. Me gustaría conocer esa finalidad en cada caso.

Mientras, en botánica siguen habiendo detalles, muchos detalles que descubrir. Decimos que muchas aves dispersan las semillas, pues comen los frutos, generalmente bayas, y en sus excrementos las expulsan sin haberlas digerido. Todo eso es cierto, pero hay una condición estructural: las semillas deben caber por el tubo digestivo del ave. De no ser así, se podrían producir trastornos intestinales e incluso la muerte del ave. Por suerte, cada ave sabe bien qué tipo de fruto puede comer. Los aprendizajes en la naturaleza son rotundos.

Los únicos que no aprendemos somos nosotros.

Variabilidad génica 2

En un artículo anterior comenté la necesidad de variabilidad en las poblaciones como un requisito para alejar el peligro de su extinción. En general, en todas las poblaciones existe polimorfismo en mayor o menor grado. No obstante, podemos definir las especies naturales, animales o vegetales, por características morfológicas muy concretas, que inducen a pensar que en ellas no hay polimorfismo. Sabemos que las amapolas son rojas, las violetas dan nombre a un color, los jilgueros tienen forma y color concretos, como los mirlos o los arrendajos. ¿Qué ocurre en estos casos? ¿Cuál es la explicación a esta aparente contradicción? 

Darwin, en su obra El origen de las especies, nos comenta que la domesticación crea variabilidad. Hoy lo diríamos de otro modo, pero en la época en la que el libro fue escrito, aún debían descubrirse muchos hechos biológicos para comentar esa realidad con mayor rigor. Hoy sabemos que nuestra información genética está contenida en los cromosomas, y que heredamos dos juegos de ellos, procedentes de cada uno de nuestros progenitores. Tenemos como dos juegos repetidos de cromosomas. De cromosomas y de su contenido, de sus genes. De cada gen tenemos dos copias, uno de procedencia materna y el otro, paterna. Entre estos alelos se establecen las consiguientes relaciones de dominancia, recesividad o de heterosis.

Oculta en esa uniformidad hay gran variabilidad

En la naturaleza, los seres vivos manifiestan el aspecto, el fenotipo, adaptado al ambiente en que viven. La coloración, la morfología, la estacionalidad y muchas otras variables, están tremendamente fijadas por la selección natural. Por ejemplo, los insectos polinizadores se orientan por la morfología y el color de sus flores, de modo que cualquier modificación, por pequeña que sea, queda sin polinizar ni, por tanto, producir semillas. Otro tanto ocurre con animales y sus posibles modificaciones de morfología o color. Para los animales, la coloración es básica para poderse esconder de sus predadores. Los aspectos, que llamamos “fenotipos” (del griego, aspecto mostrado) presentes en la naturaleza, reciben el calificativo de salvaje, cuando se refieren a animales, y silvestre, en el caso de vegetales.

Estas morfologías son altamente fijas, no existe posibilidad adaptativa de variación en las condiciones ambientales del momento, pero eso no quiere decir que tales condiciones puedan cambiar y, por tanto, esos fenotipos dejen de ser adaptativos. Pienso, por ejemplo, en mamíferos de ciclo biológico corto, presentes en montañas con climas fríos. Si en invierno hay nieve, la coloración más adaptativa será la albina, mientras que en verano será otra, de color castaño En ambos casos se favorece el camuflaje de los animales frente a predadores. Aunque también puede ocurrir que el pequeño mamífero tenga letargo invernal, supliéndose esa necesidad de coloración invernal.

Hay variabilidad oculta

De todos modos, no he contestado nada acerca del lugar en que se guarda la variabilidad necesaria para afrontar los posibles cambios ambientales. Esa variabilidad está presente en la población en forma de alelos recesivos y, por tanto, ocultas por los correspondientes alelos dominantes que determinan los fenotipos salvaje o silvestre, según los casos. En cada generación nacen individuos, pocos, con esos fenotipos, pero la selección natural los elimina, por no estar adaptados a las condiciones del momento. En la naturaleza hay alelos que causan la muerte de sus portadores cuando están en homocigosis, y son componentes de lo conocido como lastre genético.

Pero si cambian las condiciones ambientales, aunque sea ligeramente, los fenotipos que antes estuvieron rechazados por la selección natural, ahora pueden resultar beneficiados. Este cambio puede comportar una cierta mortandad en la población, pero se mantiene y sobrevive. A esta variabilidad, y por lo explicado, se le conoce también como “preadaptación” en el sentido de que, debido a ella, las poblaciones están preadaptadas a cambios que puedan ocurrir. Me refiero a cambios normales en las condiciones ambientales. Fotoperíodo, humedad, temperatura, disponibilidad de recursos y así. Un cambio drástico puede generar un desastre ecológico. En este sentido, no son pocos quienes piensan que el llamado “cambio climático” en la actualidad, tiene en las poblaciones una incidencia negativa mayor por la velocidad con la que ocurre que por su misma magnitud. Esa velicidad puede incidir de modo negativo en la capacidad de adaptación por parte de las poblaciones.

Por cuanto llevo dicho, está claro que el tamaño de población es un factor importante. No es lo mismo una con 20 individuos que otra con 200. La cantidad de variabilidad encubierta que puede soportar cada una es muy diferente. Y conviene no olvidar que esa variabilidad es un componente de su adaptación a posibles y futuros cambios ambientales. Realmente no es “un componente”, es “el componente”, el único.

Diversidad de colores.
Cultivo artificial.

No obstante, he escrito de modo intencionado la palabra “soportar” en el párrafo anterior. Mucha de esta deseable variabilidad presente en una población, mientras no ocurran cambios puede ser componente de su lastre genético. La población, no lo olvidemos, precisa vivir y reproducirse para mantenerse. Un cierto nivel de mortalidad (debido al lastre), es asumible para ella, pero mucha mortalidad también es perjudicial. Por esta nueva razón, un tamaño grande de población es mejor que un tamaño reducido.

Todo esto es válido para las poblaciones naturales, cuando los individuos están sometidos a la acción de la selección natural. En cautividad, bajo los afanes de los cuidadores, la selección natural desaparece y en es ese momento cuando se descubre toda la variabilidad encubierta que poseen las poblaciones, de la que nos habla Darwin en el primer capítulo de su obra El origen de las especies.

Variabilidad génica 1

Esta entrada, con variantes, la publiqué en noviembre de 2015. La traigo de nuevo aquí, pues quiero recordar lo que dije entonces, y que mantengo hoy.

Cuando digo “génico”, me refiero a lo relativo a los genes, su función, su frecuencia, su actividad. “Genético” lo utilizo para referirme a estructuras biológicamente hereditarias. Su base material es el ADN, que constituye los genes, aunque también está presente en otras estructuras celulares, como mitocondrias o plastos.

Desde una consideración biológica, no es lo mismo una población de trescientos individuos que una de quince, por ejemplo. A veces, cuesta trabajo hacer comprender que el tamaño de población es importante en las poblaciones naturales, cuando sólo dependen de su propia vitalidad para mantenerse a lo largo de las generaciones, y teniendo que superar la adversidad que representa para ellas la selección natural, con todos sus componentes.

Efecto de variabilidad génica

Hay algo que los biólogos tenemos muy claro. Aunque la selección natural actúa sobre el individuo, quien manifiesta sus efectos es la población a la que pertenece. En biología, muchos procesos son de ese modo, siendo sobre la población donde inciden los resultados de muchos procesos vividos por sus componentes. Por ejemplo, los individuos no evolucionan, lo hacen las poblaciones a las que pertenecen.

Volviendo al inicio, podemos preguntarnos ¿por qué es importante el tamaño de la población? Sencillamente, por la posibilidad de poseer mayor cantidad de variabilidad génica, que viene a ser como un seguro de permanencia. Pero esa variabilidad que una población puede poseer, está en relación directa con el número de individuos que la componen.

Variabilidad génica en color de ojos
de la mosca de la fruta

¿Qué entendemos por variabilidad? Vamos a ver si soy capaz de explicarlo en pocas palabras. Todos sabemos que los genes determinan los caracteres hereditarios, que suelen ser morfológicos o funcionales. Por ejemplo, color de ojos o grupo sanguíneo. En general, cada uno de nosotros tenemos dos copias de cada gen, uno procedente de nuestro padre y el otro de nuestra madre.

Pero el hecho de que un gen concreto determine una función también concreta, no ha de tomarse en el sentido de que siempre se determina del mismo tipo. Conocemos la diversidad de coloración de ojos. El gen determina el color, pero existen diversas alternativas funcionales y hereditarias que determinan diferentes colores. A cada alternativa le llamamos alelo, (del griego, "otro"). En un principio se le llamó "alelomorfo", (también del griego, "otra forma"), pero hoy se le llama simplemente alelo. Del gen con varios alelos se dice que es polimórfico (del griego, "muchas formas"), y la situación poblacional se conoce como polimorfismo.

Más consecuencias de variabilidad génica

Si hablamos de nuestros grupos sanguíneos, sabemos que entre los humanos existen, entre otros, cuatro grupos sanguíneos: A, B, AB y 0. Están determinados por diferentes alelos de un mismo gen. En eso consiste la variabilidad génica, en que para cada carácter (grupo sanguíneo en este caso, o color de ojos), existan diferentes posibilidades de manifestarse, que corresponden a pequeñas diferencias funcionales. Aunque cada individuo tiene un solo grupo sanguíneo, o una tonalidad concreta de ojos, es la población la que posee varios alelos determinantes de esos tipos, que están presentes en diferentes individuos pertenecientes a ella.

A esta diversidad responsable de muchos caracteres, es a lo que se llama variabilidad génica, y es un carácter propio de la población, no del individuo. Representa una gran riqueza biológica, puesto que cada variable puede proporcionar a su poseedor diferente adecuación frente a ambientes ligeramente diversos. Es decir, las poblaciones con mucha variabilidad pueden estar como mejor preparadas para posibles, e inciertos, cambios ambientales, pues no sería raro que alguna combinación de sus caracteres resultase adecuada para vivir en nuevos ambientes generados por posibles cambios.

En la naturaleza hay mucha uniformidad morfológica.
La variabilidad génica está encubierta

Todo esto que comento no puede ocurrir en poblaciones con quince individuos. Ni con treinta. La primera desventaja que posee una población que ha reducido su tamaño, es haber perdido variabilidad génica. Por lo dicho antes, si hay menos variabilidad génica, las posibilidades de supervivencia ante posibles cambios ambientales adversos serán menores.

Como dije, la variabilidad génica es una riqueza grande para una población. Es consecuencia de años, y generaciones, produciendo individuos, algunos de los cuales salen airosos de los efectos de la selección natural. Durante todas esas generaciones se han producido mutaciones que están presentes en la población, escondidas bajo el estado de alelos recesivos, pero que en algún momento, y debido a múltiples causas, pueden manifestarse ante la selección natural.

Pero para que aparezcan nuevas formas, que es el paso previo a la subsistencia de la población, ha sido preciso que antes hubiese existido variabilidad génica repartida en un amplio número de individuos componentes de la población.