Las plantas y los animales que las comen han evolucionado juntos de maneras fascinantes, creando una interacción dinámica de estrategias de supervivencia. Muchas plantas han desarrollado defensas físicas y químicas para defenderse de los herbívoros. Una estrategia bien conocida en las plantas con flores es producir néctar para atraer "hormigas guardaespaldas". Investigaciones recientes exploran la evolución de esta misma estrategia de defensa en los helechos.
Jacob Suissa, profesor asistente de la Universidad de Tennessee Knoxville, dirigió el estudio en colaboración con la experta en helechos del Instituto Boyce Thompson, Fay-Wei Li, y la experta en hormigas de la Universidad de Cornell, Corrie Moreau.
El estudio, publicado recientemente en Nature Communications , reveló que los helechos y las plantas con flores desarrollaron de forma independiente nectarios, estructuras especializadas que secretan recompensas azucaradas para atraer a las hormigas guardaespaldas, aproximadamente al mismo tiempo en el período Cretácico. Este hallazgo es significativo ya que sugiere que una dinámica evolutiva similar dio forma al desarrollo de mutualismos hormiga-planta en estos dos linajes divergentes, separados por más de 400 millones de años.
"Nuestra investigación destaca un ejemplo fascinante de evolución convergente, donde los helechos y las plantas con flores desarrollaron de forma independiente estrategias similares para defenderse contra la depredación reclutando hormigas defensoras con nectarios", dijo Suissa.
Al integrar datos filogenéticos y análisis comparativos, el equipo de investigación descubrió que los nectarios se originaron simultáneamente en helechos y angiospermas, pero los helechos experimentaron un retraso significativo en la diversificación en comparación con sus contrapartes de plantas con flores. El estudio también reveló que los helechos probablemente reclutaron hormigas defensoras de forma secundaria, aprovechando relaciones preexistentes entre hormigas y angiospermas a medida que hacían la transición del suelo del bosque al dosel.
"La historia evolutiva de los nectarios de los helechos no sólo demuestra las complejas relaciones entre plantas e insectos (relaciones que antes se habían subestimado) sino que también subraya la capacidad de los helechos para adaptarse a los desafíos ecológicos", explicó Suissa.
La investigación ofrece nuevos conocimientos sobre la dinámica evolutiva que da forma a las interacciones entre plantas y animales. Al comprender cómo los helechos y las plantas con flores desarrollaron independientemente mecanismos de defensa similares, los científicos pueden apreciar mejor los principios subyacentes que gobiernan la biodiversidad y la función de los ecosistemas. Este estudio abre nuevas vías para explorar la historia evolutiva de otros rasgos de las plantas y su impacto ecológico, reforzando la importancia de las relaciones mutualistas en el mundo natural.
Más información: Jacob S. Suissa et al, La evolución convergente de los nectarios de helechos facilitó el reclutamiento independiente de hormigas guardaespaldas de plantas con flores, Nature Communications (2024). DOI:10.1038/s41467-024-48646-x
Información de la revista: Comunicaciones sobre la naturaleza
Proporcionado por el Instituto Boyce Thompson
