Fernanda Baena Díaz

2012 1 03Fig01Para la mayor parte de los organismos la tarea de encontrar una pareja y reproducirse no es trivial, porque de esta elección depende en gran parte su éxito para dejar descendencia. Es por eso que la reproducción de los organismos, incluyendo las plantas, ha sido un tema apasionante para biólogos y naturalistas desde hace varios siglos. Una de las teorías importantes que ha ayudado a entender estos procesos de reproducción la propuso Darwin en 1871 y se conoce como la teoría de la selección sexual. Esta teoría explica la presencia de ornamentos u otras características llamativas en los animales porque son importantes para la obtención de una pareja; el ejemplo más familiar es el de la cola de los pavorreales. Darwin describió dos tipos de selección sexual: el primero es la competencia entre individuos de un mismo sexo, generalmente machos, por obtener una pareja. Un ejemplo de competencia entre machos son las peleas de los leones marinos por el control del harén, donde los que sean de mayor tamaño y con colmillos más grandes tendrán más posibilidades de ganar. El segundo tipo es la elección de una pareja del sexo opuesto, generalmente por una hembra. En muchas aves los machos presentan coloraciones muy llamativas o gran variedad de cantos que son muy atractivos para las hembras.

2012 1 03Fig02     Cuando hablamos de selección sexual en animales nos resulta fácil imaginar a dos machos peleando por una hembra o a una hembra eligiendo al macho más atractivo pero, ¿cómo seleccionan las plantas? Cuando Darwin propuso su teoría descartó a las plantas por "no tener sentidos desarrollados para detectar la habilidad para competir o la belleza de otro individuo" y desde entonces habían quedado fuera del estudio de la selección sexual. Sin embargo, en los años 70 algunos investigadores comenzaron a pensar que no había razón para descartar a las plantas de este tipo de estudios y se preguntaron sobre los mecanismos que utilizan las plantas para competir y elegir a sus parejas potenciales.

2012 1 03Fig03     Las flores son los órganos sexuales por antonomasia de las plantas. Ahí se producen los gametos masculinos (células espermáticas) que son almacenados en los granos de polen, así como los gametos femeninos (óvulos), que se encuentran en el ovario. Durante la polinización los granos de polen son transportados y depositados en los estigmas de las flores. Una vez en el estigma los granos de polen deben avanzar a través de una estructura alargada llamada estilo que conecta el estigma con el ovario. Para poder moverse a través del estilo, los granos de polen producen una estructura conocida como tubo polínico, que transporta a los gametos masculinos. Debido a que las plantas generalmente producen muchos más granos de polen que óvulos, es muy probable que polen de distintos individuos llegue a un mismo estigma, generando competencia entre ellos para llegar a los óvulos. Aquellos granos de polen que produzcan un tubo polínico más rápido y de mayor tamaño serán los que ganen y logren fecundar a los óvulos. Como los granos de polen representan la parte masculina de las plantas, se dice que la competencia entre granos de polen es equivalente a la competencia entre machos en animales. La parte femenina de las plantas también puede elegir. Se ha sugerido que la longitud de los estilos actúa como una barrera para que sólo los mejores tubos polínicos (más rápidos y de mayor tamaño) sean los que fecunden los óvulos. ¡Se podría decir que las especies de plantas con estilos más largos son más exigentes! Se ha observado, por ejemplo, que en varias especies de Asteraceae (la familia de las margaritas y los girasoles) las flores con estilos más largos también tienen granos de polen de mayor tamaño, lo que sugiere que la competencia es más fuerte en flores con estilos largos. Esta idea surge al comparar lo que ocurre en las plantas que no tienen flores, donde los granos de polen crecen a velocidades muy lentas, hasta de un año, mientras que en las plantas con flores y un estilo bien desarrollado, la velocidad de crecimiento es muy rápida, de minutos u horas. Esto sugiere que la presencia del estilo impone una presión sobre los tubos polínicos para crecer más rápido. Esto es como poner una pista de carreras entre el lugar donde llegan los granos de polen y los óvulos.

2012 1 03Fig04     Otro tipo de mecanismo que utilizan las plantas para elegir con quién se cruzan es el llamado sistema de incompatibilidad. Este sistema actúa por medio de reacciones químicas en el estigma y el estilo que reconocen a un grano de polen como "compatible", permitiéndole germinar y desarrollar su tubo polínico, o reconociendo a un grano de polen como "incompatible", impidiéndole el paso hacia los óvulos. Qué tan "compatible" resulta un grano de polen depende de su información genética.

2012 1 03Fig05     Por otro lado, la competencia polínica también se ha comparado con la "competencia espermática" que se observa en algunos animales. La competencia espermática ocurre cuando una hembra ha copulado con más de un macho y el esperma de todos tiene el potencial de fecundar óvulos. Debido a que en animales también hay más espermatozoides que óvulos, sólo aquellos que viajen más rápido y sobrevivan al ambiente extremoso de la vagina serán los ganadores. La competencia espermática y la polínica son comparables porque, tanto los espermatozoides como los granos de polen, se encuentran sujetos a las condiciones del tracto femenino (vagina en animales y estilo en plantas) y una vez que llegan ahí no pueden cambiar de sitio. Ambos tienen que trasladarse hasta los óvulos y son fundamentales la velocidad a la cual se mueven y su habilidad para sobrepasar las barreras que las hembras les imponen: longitud del canal vaginal vs. longitud del estilo; acidez de la vagina vs. el ambiente del estilo incluyendo a los sistemas de incompatibilidad.

     Encontrar a la mejor pareja en las plantas no parece ser un proceso sencillo ni muy evidente, sin embargo, a pesar de que no tienen "sentidos" como los conocemos en los animales, la selección sexual es evidente y son capaces de competir y discriminar entre parejas potenciales. Esto les ha dado características que aunque no son tan llamativas a simple vista, como los colmillos de un lobo marino, son bastante elaboradas y resultan importantes para la reproducción. Ejemplos de estas estructuras son los estilos, los tubos polínicos y los sistemas de incompatibilidad que posiblemente evolucionaron como resultado de la selección sexual. Aquellas plantas que sean capaces de producir granos de polen más competitivos serán las que logren tener más y mejores hijos; y aquellas plantas que sean más selectivas, con estilos más largos y mejores sistemas de incompatibilidad, tendrán hijos de mejor calidad.