La flor del dragón plateado (Monotropastrum humile), que florece con flores blancas en forma de campana, es una planta micoheterotrófica originaria de Asia. Está ampliamente distribuida desde el este hasta el sudeste asiático, incluyendo todo Japón, y crece en humus húmedo, en bosques de coníferas y latifoliadas. Solo emerge por encima del suelo durante la época de floración, de abril a agosto, y la parte florida alcanza una altura de entre 5 y 20 cm.
Las plantas micoheterotróficas no sintetizan carbono por sí mismas, sino que obtienen nutrientes indirectamente de los árboles a través de hongos que viven simbióticamente bajo tierra. En otras palabras, son plantas que pueden sobrevivir sin realizar fotosíntesis. Se estima que existen unas 530 especies de plantas micoheterotróficas en el mundo, y alrededor de 70 en Japón.
La planta de hoja plateada, carente de clorofila, es de color blanco en general, y sus hojas se han degenerado en órganos delgados y planos, similares a las escamas de un pez pequeño. Estas hojas escamosas no tienen capacidad fotosintética, pero constituyen el 17% de la masa de la parte aérea. La razón por la que conservan tantas "hojas", a pesar de que no deberían ser necesarias, ha sido un misterio durante mucho tiempo.
Recientemente, un equipo de investigación de la Universidad de la Ciudad de Tokio midió con precisión la forma y la masa de cada órgano en las partes aéreas de los lirios de hojas plateadas, y esclareció el papel que desempeñan las hojas escamosas.
¿Qué dice el estudio?
El equipo examinó la correlación entre órganos florales, como pétalos, sépalos, pistilos y estambres, y el tamaño de las hojas escamosas en 41 individuos de Gentiana lutea que crecían en un bosque de la prefectura de Shizuoka, Japón. Se descubrió una correlación positiva significativa entre el tamaño de estos órganos florales y el de las hojas escamosas. Los individuos con hojas escamosas pequeñas producían flores más pequeñas, mientras que aquellos con hojas escamosas grandes producían flores más grandes.
Además, al comparar las células epidérmicas de las hojas escamosas con las de los sépalos y los pétalos, los investigadores descubrieron que las células de las hojas escamosas eran claramente más pequeñas y menos desarrolladas que las de los otros órganos. Esto indica que, aunque las hojas escamosas mantienen su forma, se han degenerado hasta el punto de no poseer ya función fotosintética a nivel organoléptico.
No obstante, se cree que el hecho de que estas hojas no hayan desaparecido por completo se debe a que aún conservan un vínculo de desarrollo con los órganos florales. Según los investigadores, las flores son una modificación evolutiva de las hojas, y los pétalos, sépalos, e incluso estambres y pistilos, fueron originalmente los mismos órganos que las hojas. Esto lleva a la hipótesis de que se requiere cierta organización foliar para que las flores se formen correctamente durante el desarrollo.
Una perspectiva lógica con el modelo ABC
Ampliamente conocido en el ámbito del desarrollo vegetal, el modelo ABC plantea que las características de cada órgano floral están determinadas por combinaciones específicas de genes. Dado que los genes que producen los órganos florales también participaban originalmente en la formación de las hojas, sus funciones no pueden separarse por completo. En otras palabras, los investigadores sostienen que la pérdida de la fotosíntesis es una restricción genética que no implica que la formación de hojas haya desaparecido por completo.
De hecho, las flores del dragón son polinizadas por insectos visitadores, aquellos que recolectan néctar y polen, como los abejorros. Para atraer a estos polinizadores, las flores deben mantener un cierto tamaño y morfología adecuados, lo cual puede explicar la conservación de las hojas escamosas.
El equipo tiene previsto analizar en el futuro la relación entre los órganos florales y foliares en otros heterótrofos fúngicos, en especies emparentadas de la misma familia que las azaleas y en plantas totalmente no fotosintéticas, como algunas orquídeas. Estos estudios comparativos podrían contribuir a una mejor comprensión de la conservación de órganos y la diferenciación funcional en la evolución de las plantas.
Así, incluso las plantas que han dejado de realizar fotosíntesis no han abandonado por completo el papel de las hojas en relación con la floración. Los órganos que antaño fijaban carbono cumplen hoy su misión como base estructural que sostiene las flores. Las huellas de la evolución, grabadas en las hojas escamosas de la flor del dragón, parecen decirnos en voz baja que nada carece de sentido.
Artículo originalmente publicado en WIRED Japón. Adaptado por Alondra Flores.
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