Polinizador
Un polinizador es un animal que mueve el polen desde la antera masculina de una flor hasta el estigma femenino de una flor. Esto ayuda a provocar la fertilización de los óvulos en la flor por los gametos masculinos de los granos de polen.
Los insectos son los principales polinizadores de la mayoría de las plantas, y los insectos polinizadores incluyen todas las familias de abejas y la mayoría de las familias de avispas aculeadas; hormigas; muchas familias de moscas; muchos lepidópteros (tanto mariposas como polillas); y muchas familias de escarabajos. Los vertebrados, principalmente murciélagos y aves, pero también algunos mamíferos que no son murciélagos (monos, lémures, zarigüeyas, roedores) y algunas lagartijas polinizan ciertas plantas. Entre las aves polinizadoras se encuentran los colibríes, los melíferos y los pájaros sol de pico largo; polinizan varias flores de garganta profunda. Los seres humanos también pueden llevar a cabo la polinización artificial.
Un polinizador es diferente de un polinizador, una planta que es una fuente de polen para el proceso de polinización.
Antecedentes
Las plantas caen en síndromes de polinización que reflejan el tipo de polinizador que atraen. Estas son características tales como: el tamaño total de la flor, la profundidad y el ancho de la corola, el color (incluidos los patrones llamados guías de néctar que son visibles solo con luz ultravioleta), el aroma, la cantidad de néctar, la composición del néctar, etc. Por ejemplo, las aves visitan las flores rojas con tubos largos y angostos y mucho néctar, pero no se sienten tan atraídas por las flores anchas con poco néctar y abundante polen, que son más atractivas para los escarabajos. Cuando estas características se modifican experimentalmente (alterando el color, el tamaño, la orientación), las visitas de polinizadores pueden disminuir.
Recientemente se ha descubierto que las cícadas, que no son plantas con flores, también son polinizadas por insectos. En 2016, los investigadores mostraron evidencia de polinización bajo el agua, lo que anteriormente se pensaba que no sucedía.
Tipos de polinizadores
Abejas
Los polinizadores más reconocidos son las diversas especies de abejas, que están claramente adaptadas a la polinización. Las abejas suelen ser borrosas y llevan una carga electrostática. Ambas características ayudan a que los granos de polen se adhieran a sus cuerpos, pero también tienen estructuras especializadas en el transporte de polen; en la mayoría de las abejas, esto toma la forma de una estructura conocida como escopa, que se encuentra en las patas traseras de la mayoría de las abejas y/o en la parte inferior del abdomen (p. ej., de las abejas megaquílidas), formada por setas gruesas y plumosas. Las abejas melíferas, los abejorros y sus parientes no tienen escopa, pero la pata trasera está modificada en una estructura llamada corbicula (también conocida como "canasta de polen"). La mayoría de las abejas recolectan néctar, una fuente de energía concentrada, y polen, que es un alimento rico en proteínas, para nutrir a sus crías y transferir algo entre las flores mientras trabajan. Las abejas Euglossine polinizan las orquídeas, pero estas son abejas macho que recolectan aromas florales en lugar de hembras que recolectan néctar o polen. Las abejas orquídeas hembras actúan como polinizadores, pero de flores distintas de las orquídeas. Las abejas eusociales como las abejas melíferas necesitan una fuente de polen abundante y constante para multiplicarse.
Miel de abejas
Las abejas melíferas viajan de flor en flor, recolectando néctar (luego convertido en miel) y granos de polen. La abeja recoge el polen frotándose contra las anteras. El polen se acumula en las patas traseras, en una estructura denominada "canasta de polen". A medida que la abeja vuela de flor en flor, algunos de los granos de polen se transfieren al estigma de otras flores. El néctar proporciona la energía para la nutrición de las abejas; el polen proporciona la proteína. Cuando las abejas están criando grandes cantidades de cría (los apicultores dicen que las colmenas están "construyendo"), las abejas recolectan polen deliberadamente para satisfacer las necesidades nutricionales de la cría.
Una buena gestión de la polinización busca tener abejas en un "edificio" estado durante el período de floración del cultivo, lo que les obliga a recolectar polen y los convierte en polinizadores más eficientes. Por lo tanto, las técnicas de manejo de un apicultor que brinda servicios de polinización son diferentes y, hasta cierto punto, están en tensión con las de un apicultor que está tratando de producir miel. Millones de colmenas de abejas melíferas son contratadas como polinizadores por los apicultores, y las abejas melíferas son, con mucho, los agentes polinizadores comerciales más importantes, pero muchos otros tipos de polinizadores, desde moscas azules hasta abejorros, abejas albañiles de huertos y abejas cortadoras de hojas. son cultivadas y vendidas para polinización controlada.
Otras especies de abejas difieren en varios detalles de su comportamiento y hábitos de recolección de polen, y las abejas melíferas no son nativas del hemisferio occidental; Históricamente, toda la polinización de plantas nativas en las Américas y Australia ha sido realizada por varias abejas nativas.
Otros insectos
Muchos insectos además de las abejas logran la polinización visitando las flores en busca de néctar o polen, o comúnmente ambos. Muchos lo hacen accidentalmente, pero los polinizadores más importantes son especialistas durante al menos partes de sus ciclos de vida para al menos ciertas funciones.
Entre los himenópteros, aparte de las abejas, destacan las avispas aculeadas depredadoras (especialmente Crabronidae, Sphecidae, Vespidae y Pompilidae). El término "avispas del polen", en particular, se aplica ampliamente a Masarinae, una subfamilia de Vespidae; son notables entre las avispas solitarias porque se especializan en recolectar polen para alimentar a sus larvas, transportado internamente y regurgitado en una cámara de barro antes de la oviposición. Además, los machos de muchas especies de abejas y avispas, aunque no recolectan polen, dependen de las flores como fuentes de energía (en forma de néctar) y también como territorios para encontrarse con hembras fértiles que visitan las flores.
Muchas moscas abeja, y algunas Tabanidae y Nemestrinidae están especialmente adaptadas para polinizar plantas de fynbos y Karoo con tubos de corola estrechos y profundos, como las especies Lapeirousia. Parte de la adaptación toma la forma de probóscides notablemente largas. Esto también se aplica a las moscas de la danza empidina (Empidinae) que visitan una amplia gama de plantas con flores, algunas de las cuales pueden polinizar el geranio del bosque (Geranium sylvaticum L.) con tanta eficacia como las abejas.
Las moscas carroñeras y las moscas de la carne de familias como Calliphoridae y Sarcophagidae son importantes para algunas especies de plantas cuyas flores exudan un olor fétido. Las plantas' la estrategia ecológica varía; varias especies de Stapelia, por ejemplo, atraen moscas carroñeras que fútilmente ponen sus huevos en la flor, donde sus larvas rápidamente mueren de hambre por falta de carroña. Otras especies se descomponen rápidamente después de la maduración y ofrecen a los insectos visitantes grandes cantidades de alimento, así como polen y, a veces, semillas para que se las lleven cuando se van.
Los sírfidos son importantes polinizadores de plantas con flores en todo el mundo. A menudo, se considera que las moscas flotantes son los segundos polinizadores más importantes después de las abejas silvestres. Aunque generalmente se considera que las moscas flotantes en su conjunto son polinizadores no selectivos, algunas especies tienen relaciones más especializadas. La especie de orquídea Epipactis veratrifolia imita las feromonas de alarma de los áfidos para atraer moscas flotantes para la polinización. Otra planta, la orquídea zapatilla en el suroeste de China, también logra la polinización por engaño al explotar la preferencia innata de color amarillo de los sírfidos.
Algunos machos de moscas dacine de la fruta son polinizadores exclusivos de algunas orquídeas Bulbophyllum silvestres que carecen de néctar y tienen un atrayente químico específico y una recompensa (metil eugenol, cetona de frambuesa o zingerona) presente en sus fragancias florales.
Algunos mosquitos adultos, si se alimentan de néctar, pueden actuar como polinizadores; Se sabe que Aedes communis, una especie que se encuentra en América del Norte, poliniza Platanthera obtusata, comúnmente conocida como la orquídea de hojas romas.
Algunos dípteros (moscas) pueden ser los principales polinizadores en las elevaciones más altas de las montañas, mientras que las especies de abejorros suelen ser los únicos otros polinizadores en las regiones alpinas en el límite forestal y más allá.
Los lepidópteros (mariposas y polillas) también pueden polinizar en diversos grados. No son los principales polinizadores de los cultivos alimentarios, pero varias polillas son importantes polinizadores de otros cultivos comerciales como el tabaco. Sin embargo, la polinización por parte de ciertas polillas puede ser importante, o incluso crucial, para algunas flores silvestres que se adaptan mutuamente a los polinizadores especialistas. Los ejemplos espectaculares incluyen orquídeas como Angraecum sesquipedale, que dependen de una polilla halcón en particular, la esfinge de Morgan. Las especies Yucca proporcionan otros ejemplos, siendo fertilizadas en elaboradas interacciones ecológicas con especies particulares de polillas de la yuca.
Los escarabajos de especies que se especializan en comer polen, néctar o flores pueden ser importantes polinizadores cruzados de algunas plantas, como los miembros de Araceae y Zamiaceae, que producen cantidades prodigiosas de polen. Otros, por ejemplo los Hopliini, se especializan en flores de Asteraceae y Aizoaceae.
Varios mosquitos y trips son polinizadores oportunistas comparativamente menores. Las hormigas también polinizan algunos tipos de flores, pero en su mayor parte son parásitos que consumen néctar y/o polen sin transportar cantidades útiles de polen al estigma. Otros órdenes de insectos rara vez son polinizadores y, por lo general, solo de manera incidental (p. Ej., Hemiptera como Anthocoridae y Miridae).
Una estrategia de gran interés biológico es la del engaño sexual, donde las plantas, generalmente las orquídeas, producen combinaciones notablemente complejas de atrayentes feromonales y mimetismo físico que inducen a las abejas o avispas macho a intentar aparearse con ellas, transportando polinias en el proceso. Se conocen ejemplos de todos los continentes excepto la Antártida, aunque Australia parece ser excepcionalmente rica en ejemplos.
Grupos enteros de plantas, como ciertas especies de fynbos Moraea y Erica, producen flores en pedúnculos pegajosos o con tubos de corola pegajosos que solo permiten el acceso a los polinizadores voladores, ya sean aves, murciélago o insecto.
Otros invertebrados
La evidencia experimental ha demostrado que los invertebrados (principalmente pequeños crustáceos) actúan como polinizadores en ambientes submarinos. Se ha demostrado que los lechos de pastos marinos se reproducen de esta manera en ausencia de corrientes. Todavía no se sabe cuán importantes podrían ser los polinizadores de invertebrados para otras especies. Más tarde, se descubrió que Idotea balthica ayudaba a la reproducción de Gracilaria gracilis: el primer caso conocido de un animal que ayudaba a las algas a reproducirse.
Vertebrados
Los murciélagos son polinizadores importantes de algunas flores tropicales, y las visitan para tomar néctar. Las aves, en particular los colibríes, los melíferos y los pájaros del sol, también logran una gran polinización, especialmente de las flores de garganta profunda. Otros vertebrados, como kinkajous, monos, lémures, zarigüeyas, roedores y lagartijas, se han registrado polinizando algunas plantas.
Los seres humanos pueden ser polinizadores, ya que muchos jardineros han descubierto que deben polinizar a mano los vegetales de la huerta, ya sea debido a la disminución de los polinizadores (como ha estado ocurriendo en algunas partes de los EE. UU. desde mediados del siglo XX) o simplemente para mantener una variedad genéticamente puro. Esto puede implicar el uso de un cepillo pequeño o un hisopo de algodón para mover el polen, o simplemente golpear o sacudir las flores de tomate para liberar el polen de las flores que se autopolinizan. Las flores de tomate son autofértiles, pero (con la excepción de las variedades de hoja de patata) tienen el polen dentro de la antera, y es necesario sacudir la flor para liberar el polen a través de los poros. Esto puede hacerlo el viento, los humanos o una abeja sonicadora (una que hace vibrar los músculos de sus alas mientras está posada sobre la flor), como un abejorro. Las abejas sonicadoras son polinizadores extremadamente eficientes de los tomates, y las colonias de abejorros están reemplazando rápidamente a los humanos como los principales polinizadores de los tomates de invernadero.
Disminución y conservación de la población de polinizadores
Los polinizadores brindan un servicio ecosistémico clave vital para el mantenimiento de las comunidades de plantas silvestres y agrícolas. En 1999, el Convenio sobre la Diversidad Biológica emitió la Declaración de São Paulo sobre polinizadores, reconociendo el papel fundamental que desempeñan estas especies en el apoyo y mantenimiento de la productividad terrestre, así como los desafíos de supervivencia que enfrentan debido al cambio antropogénico. Hoy se considera que los polinizadores se encuentran en un estado de declive; algunas especies, como el abejorro de Franklin (Bombus franklini) han sido incluidas en la lista roja y están en peligro de extinción. Aunque las colmenas de abejas gestionadas están aumentando en todo el mundo, no pueden compensar la pérdida de polinizadores silvestres en muchos lugares.
La disminución de la salud y la población de polinizadores plantea lo que podría ser una amenaza importante para la integridad de la biodiversidad, las cadenas alimentarias mundiales y la salud humana. Al menos el 80% de las especies de cultivos de nuestro mundo requieren polinización para producir semillas. Se estima que uno de cada tres bocados de comida nos llega a través del trabajo de los animales polinizadores. La calidad del servicio de los polinizadores ha disminuido con el tiempo y esto generó preocupaciones de que la polinización será menos resistente a la extinción en el futuro.
Un estudio de 2022 concluye que la disminución de las poblaciones de polinizadores es responsable de 500 000 muertes humanas prematuras por año al reducir el suministro de alimentos saludables. La disminución de los polinizadores ha provocado una pérdida del 3 al 5 % de frutas, verduras y frutos secos. Un menor consumo de estos alimentos saludables se traduce en el 1% de todas las muertes, según los autores.
Estrategia
En tiempos recientes, grupos ambientalistas han presionado a la Agencia de Protección Ambiental para que prohíba los neonicotinoides, un tipo de insecticida. En mayo de 2015, la Administración Obama lanzó una estrategia llamada Estrategia Nacional para Promover la Salud de las Abejas y Otros Polinizadores. La administración anunció que incluiría aportes de la industria de pesticidas en la elaboración de la iniciativa.
El objetivo del grupo de trabajo es "abordar y reducir el impacto de múltiples factores estresantes en la salud de los polinizadores, incluidas plagas y patógenos, hábitat reducido, falta de recursos nutricionales y exposición a pesticidas".
La EPA y el Departamento de Agricultura de EE. UU. lideran el grupo de trabajo.
Estructura de redes planta-polinizador
Los polinizadores silvestres suelen visitar muchas especies de plantas y las plantas reciben la visita de muchas especies de polinizadores. Todas estas relaciones juntas forman una red de interacciones entre plantas y polinizadores. Se encontraron similitudes sorprendentes en la estructura de las redes que consisten en las interacciones entre plantas y polinizadores. Se encontró que esta estructura es similar en ecosistemas muy diferentes en diferentes continentes, que consisten en especies completamente diferentes.
La estructura de las redes planta-polinizadores puede tener grandes consecuencias en la forma en que las comunidades de polinizadores responden a condiciones cada vez más duras. Los modelos matemáticos, que examinan las consecuencias de esta estructura de red para la estabilidad de las comunidades de polinizadores, sugieren que la forma específica en que se organizan las redes planta-polinizador minimiza la competencia entre polinizadores e incluso puede conducir a una fuerte facilitación indirecta entre polinizadores cuando las condiciones son duras. Esto permite que las especies polinizadoras sobrevivan juntas en condiciones adversas. Pero también significa que las especies polinizadoras colapsan simultáneamente cuando las condiciones pasan por un punto crítico. Este colapso simultáneo se produce porque las especies polinizadoras dependen unas de otras para sobrevivir en condiciones difíciles.
Tal colapso de toda la comunidad, que involucra a muchas especies de polinizadores, puede ocurrir repentinamente cuando las condiciones cada vez más duras pasan un punto crítico y la recuperación de tal colapso puede no ser fácil. La mejora en las condiciones necesarias para que los polinizadores se recuperen podría ser sustancialmente mayor que la mejora necesaria para volver a las condiciones en las que colapsó la comunidad de polinizadores.
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