Tal vez vivir en grupos puede parecer más gratificante que vivir en soledad. Es probable que muchas personas, después del encierro a causa de la pandemia, estén de acuerdo con esta suposición. Esto tiene mucho sentido, pues la humanidad ha vivido en sociedad desde hace miles de años y, aunque seguro es debatible qué tan exitosa ha sido esta travesía en comunidad, desde un punto de vista biológico, los seres humanos hemos tenido un gran éxito si volteamos a ver nuestra eficacia biológica —que no es otra cosa que el número de descendientes de un mismo individuo—, ya que actualmente somos alrededor de 7800 millones de personas.
No obstante, no somos los únicos organismos que viven en grupos complejos. Hay otros seres vivos que también viven de esta manera, conocidos como organismos eusociales. Hasta hace algunos meses se pensaba que sólo los animales desarrollaban este tipo de relaciones, ya que se han documentado detalladamente estructuras sociales en himenópteros, como algunas especies de abejas, avispas y hormigas; isópteros, como las termitas; tisanópteros, como los comúnmente llamados trips o mosquitas relámpago; coleópteros, como los escarabajos de ambrosía; en crustáceos, como los camarones chasqueadores; y en mamíferos, como la rata topo.
Sin embargo, nunca se había registrado este fenómeno en algún tipo de planta, hasta que un equipo de investigación conformado por científicos y científicas de Australia y Nueva Zelanda, se percató de algo que había pasado desapercibido en todos sus años estudiando diferentes características de las plantas de esa región. En particular, en la copa de los árboles de la isla Lord Howe, en Australia, donde habita un helecho llamado Platycerium bifurcatum. Antes de hablar de lo que sucede en esta isla, profundicemos en lo que significa ser miembro de una organización eusocial.
Fotografía: Krzysztof Ziarnek, Kenraiz
Los seres humanos hemos clasificado las interacciones sociales que observamos en la naturaleza en diferentes categorías. Algunas de ellas pueden implicar niveles en los que el resultado de la interacción entre individuos es únicamente la reproducción sexual y hay otras en donde se forman colonias gigantes y muy complejas. Las principales características de estas colonias son: que viven distintas generaciones al mismo tiempo y, por lo tanto, conviven individuos de diferentes edades; hay una división y cooperación para el cuidado de las crías o larvas, en donde la mayoría vigila las crías que no son suyas; y, por último, existe una división del trabajo y de la reproducción, ya que la mayoría de los animales eusociales expresan comportamientos complejos, toma de decisiones grupales, y no todos los individuos se reproducen.
Además de esto, vivir en grupos tiene sus ventajas. La primera de ellas es que las comunidades pueden generar una defensa contra distintos depredadores, reduciendo la probabilidad de que cada individuo muera por esta causa. Y la segunda es que tienen más oportunidades de conseguir alimento y asegurar un refugio, puesto que, al trabajar en grupo en la búsqueda de comida, incrementan las probabilidades de tener éxito en esta tarea y desarrollan diferentes estrategias para conseguirlo. Tal es el caso de las redadas que realizan algunos ejércitos de hormigas para cazar otros insectos y la participación de todas en la construcción de los inmensos refugios subterráneos, o en los panales que fabrican y que heredarán a las próximas generaciones de avispas o abejas. Quizá sea por esto que las especies eusociales son de las que mayor abundancia tienen en el planeta, por lo menos en cuanto a animales nos referimos.
En varios ecosistemas, las sociedades de insectos constituyen los principales depredadores invertebrados y, en muchos casos, estas comunidades superan la biomasa de los animales vertebrados. Como sucede en la selva del Amazonas, en donde sólo el peso de todas las hormigas y termitas de ese lugar representa la tercera parte del peso total de los animales de la región. Por si esto fuera poco, para comprender la enorme presencia de estos organismos en el planeta, se ha estimado que el peso de todas las hormigas de la Tierra es muy similar al peso de todos los humanos; así, parece que lo único que nos salva de que ellas no dominen el mundo es su tendencia al canibalismo.
Con toda esta información, parece que tenemos muy bien identificadas a muchas otras sociedades a parte de la nuestra. Sin embargo, puede que centremos nuestro enfoque en un sólo tipo de organismos y, por lo tanto, ignoramos lo que sucede en otros lugares poco explorados, como las copas de los árboles.
En estos sitios no sólo habitan aves o primates, también son el hogar de muchas especies de plantas. Sí, efectivamente, existen plantas que pueden vivir sobre otras y son conocidas como epífitas. Vivir en estos lugares puede representar algunos desafíos para las plantas epífitas pues, al no tener contacto con el suelo y el agua, los nutrientes a los que pueden acceder son muy limitados. Es por eso que muchas especies han desarrollado una variedad de características que les han permitido sobrevivir a esas circunstancias. Por ejemplo, muchas especies de bromelias tienen hojas en forma de copa en las que el agua que escurre de las lluvias queda almacenada; en el caso de las orquídeas, presentan raíces con un tejido muy esponjoso que absorbe el agua de lluvia. Pero tanto las orquídeas como las bromelias generalmente son solitarias. El caso de Platycerium bifurcatum es muy diferente.
La descripción de la historia de vida de este helecho epífito comenzó cuando Kevin Burns, un biólogo neozelandés de la Universidad Victoria en Wellington, se percató de que P. bifurcatum nunca crece solo. Al parecer, los grupos de estos helechos pueden estar conformados por cientos de ellos y, en poco tiempo, Burns dedujo que cada uno de esos individuos estaba haciendo una tarea diferente en su comunidad.
La figura de las colonias de P. bifurcatum se asemejan a un paraguas invertido. Kevin Burns observó que de este paraguas sobresalen hojas verdes y cerosas que parecía que desviaban el agua de lluvia hacia el centro, en donde hay hojas esponjosas de color marrón en forma de disco que podrían absorberla. Burns recordó a las comunidades eusociales de algunos insectos en donde, como ya mencionamos, hay almacenes de recursos y división del trabajo. Así que, con la intención de conocer lo que pasaba dentro de esos enormes paraguas de helechos en la isla Lord Howe, él y su equipo de investigación decidieron escudriñar un poco más.
Para esto se preguntaron cuántos de los individuos dentro de toda la maraña de helechos sobre los árboles consiguen reproducirse y descubrieron que sólo el 40 % de ellos lo hace, al formar hojas verdes fértiles. El resto de los individuos que producen hojas marrones y esponjosas son estériles. A simple vista es imperceptible, pero con estos resultados se puede pensar ya en una comunidad de plantas eusociales, pues la forma en la que estos helechos se relacionan cumple con todas las características que conforman estos grupos en los animales: las colonias siempre están compuestas por plantas adultas de diferentes generaciones o edades y sus miembros dividen sus actividades o roles dentro de la colonia, tanto de forma reproductiva como para la construcción de reservas comunales de agua y nutrimentos.
Para ejemplificar mejor esta división de roles, veamos más de cerca la estructura general de las colonias. Los individuos que se encuentran en la parte superior producen una especie de nidos impermeables que recogen el agua de lluvia y restos de las hojas y ramas que escurren del árbol en el que habitan, los cuales, después de un tiempo, serán nutrientes para los helechos, además de que son los individuos más activos en cuanto a la reproducción se refiere. Los elementos que se encuentran en la parte de abajo de la colonia casi siempre renuncian a la reproducción, por lo que se dedican a crecer unas hojas esponjosas que absorben el agua, que ya fue recolectada por los individuos de arriba. Además, parece que los depósitos de agua y de nutrientes no son acaparados por nadie, pues se utilizan colectivamente, ya que todos los miembros producen amplias redes de raíces que pueden abarcar la longitud de todo el paraguas sobre la copa del árbol.
Todo esto apunta a una comunidad eusocial.
Existen otro tipo de plantas epífitas en las que se ha observado que hay un intercambio de agua y nutrientes, pero en el caso de P. bifurcatum existe una división clara del trabajo para conseguir recursos de forma comunitaria, lo que es una característica clave para distinguir a estos helechos de otras plantas coloniales.
Uno de los requisitos para la vida eusocial en animales es la existencia de una coordinación conductual, lo que permite que diferentes individuos trabajen juntos. Los helechos son plantas que también han conseguido coordinar sus comportamientos. Esto le permite a Burns pensar que este tipo de transición en la evolución a un agrupamiento complejo no requiere de un cerebro.
Además de esto, otra característica de P. bifurcatum que ha fascinado e intrigado a otros científicos es el hecho de que, si se cultivan en el suelo, éstas crecen como plantas individuales. Por lo que el equipo de investigación se encuentra estudiando si las hojas verdes que almacenan agua pueden dar origen a las hojas esponjosas color marrón que conforman los grandes paraguas coloniales después de haber sido trasplantadas de otras colonias.
Una forma de vida en sociedad con otros puede ser, a parte de más interesante que una vida solitaria y ermitaña, más productiva y con mejores resultados. Como ya vimos, ejemplos de esto hay muchos y muy conocidos, pero, es probable que los que desconocemos sean aún más. Volteemos a ver aquellos lugares que hemos olvidado porque, tal vez, las cosas más interesantes pueden estar en donde menos lo esperamos y, si tenemos suerte, podrían haber otros sitios que, así como las copas de los árboles, faciliten la vida en grupo, pues, como menciona el biólogo evolucionista, Brian Whyte, es en asociación en donde comenzaron todas las historias sociales.
Víctor Alí Mancilla Gaytán
Biólogo y entusiasta de los datos curiosos.
Referencias
Buehler, J. “These ferns may be the first plants known to share work like ants”, Science, 4 de septiembre de 2021.
Burns, K. C., Hutton, I., y Shepherd, L., “Primitive eusociality in a land plant?”, Ecology, 2021.
Escudero, I. F. “Evolución de la Eusociabilidad en los Insectos”. Boletín de la SEA, Sociedad Entomológica Aragonesa, 1999, pp. 713-726.
Plowes, N. “An Introduction to Eusociality”, Nature Education Knowledge 3(10):7, 2010