Atacama, el desierto más seco del mundo, florece tras fuertes lluvias

El lugar más seco de la Tierra es el desierto de Atacama, que se encuentra a lo largo de la costa occidental del cono de América del Sur y se extiende por unos 1.600 km. Algunas de las estaciones meteorológicas allí nunca han registrado lluvia en todos sus años de funcionamiento.

Pero está lejos de estar sin vida; Aquí se pueden encontrar muchas especies que son exclusivas de esta región y que se han adaptado a sus duras condiciones. Además, Atacama alberga uno de los fenómenos naturales más impresionantes en promedio una vez cada cinco a diez años, desde mediados de septiembre hasta mediados de noviembre: el «desierto florido» (literalmente, «desierto floreciente»).

Luego de fuertes lluvias a principios de este año, uno de estos florecimientos masivos, que está ocurriendo actualmente en el norte de Atacama, es cubierto con frecuencia por medios de comunicación de todo el mundo.

Sin embargo, ¿qué procesos fisiológicos y evolutivos permiten la enorme variedad de colores, formas y patrones visuales de las flores que se encuentran en los desiertos floridos? ¿Y cómo los polinizadores, principalmente himenópteros como las avispas solitarias y las abejas de Atacama, que son los beneficiarios de esta extravagancia visual, perciben toda esta variedad? Un estudio reciente publicado en Frontiers in Ecology and Evolution aborda este tema.

«Nuestro objetivo era arrojar luz sobre los mecanismos ecológicos y evolutivos que causan la diversidad biológica en ambientes extremos como el desierto de Atacama», dijo el primer autor, el Dr. Jaime Martínez-Harms, investigador del Instituto de Investigación Agrícola de La Cruz, Chile.

«Aquí mostramos que las flores de la gatita Cistanthe longiscapa, una especie representativa de los desiertos floridos en el desierto de Atacama, son muy variables en el color y los patrones que presentan a los polinizadores. Esta variabilidad probablemente se deba a los diferentes pigmentos llamados ‘betalaína’ en los pétalos de las flores».

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Especies modelo

A fines de 2021, Martínez-Harms y sus colegas estudiaron un evento en el desierto de Florida cerca de la ciudad de Caldera, en el norte de Chile. Aunque era más pequeño que el evento actual, los satélites podían verlo claramente. Una especie dominante fue la planta anual C. longiscapa (familia Montiaceae), que floreció en dos parches distintos separados por decenas de kilómetros y alcanzó una altura de 20 cm. A los ojos humanos, estos parches estaban compuestos exclusivamente de flores moradas y amarillas. Numerosas flores intermedias de la misma especie (rojizas, rosadas y blancas) crecieron entre ellas, proporcionando una fuerte evidencia de que los morfos púrpura y amarillo son variaciones hereditarias que son capaces de entrecruzarse.

Visualizar las flores como las ven los insectos

Los insectos, con sus ojos compuestos y diferentes sensibilidades, ven el mundo de forma muy diferente a como lo hacemos nosotros. Por ejemplo, la mayoría de los himenópteros tienen tres tipos de fotorreceptores, que son muy sensibles a los rayos ultravioleta, azul y verde. Martinez-Harms et al utilizaron cámaras sensibles a la luz visible y UV y espectrómetros para medir el reflejo, la absorción y la transmisión de diferentes longitudes de onda por los pétalos de un total de 110 flores de C. longiscapa de color púrpura, amarillo, rojo, rosa y blanco. Esto les permitió producir imágenes compuestas de estas variantes vistas por sus muchas especies de polinizadores.

Diversidad oculta a los ojos humanos

Los resultados muestran que solo dentro de esta única especie de planta, la diversidad perceptible para los polinizadores era mayor que para nosotros. Por ejemplo, los himenópteros, al igual que nosotros, pueden distinguir fácilmente entre las variantes roja, morada, blanca y amarilla. Pero también pueden distinguir entre flores con un alto y bajo reflejo UV entre flores amarillas y moradas. Un ‘patrón de diana’ UV en el corazón de algunas flores, que guía a los polinizadores hacia el néctar y el polen, es invisible para nosotros.

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Una excepción es la C. longiscapa rosa y rojiza que refleja los rayos ultravioleta, que son bastante distintas a los ojos humanos, pero probablemente parecen similares a los himenópteros. Esta diversidad visual de las flores de C. longiscapa probablemente se deba principalmente a las diferencias entre las betalaínas: pigmentos amarillos, naranjas y morados que son un rasgo típico del orden de plantas Caryophyllales al que pertenecen las pusitas. Las betalaínas no solo dan color a las flores: también protegen de la sequía, el estrés salino y el daño de los radicales de oxígeno reactivo bajo el estrés ambiental, características muy beneficiosas en los desiertos.

Los polinizadores impulsan la selección de nuevas variantes

Los autores propusieron que la diversidad en pie observada dentro de las flores de C. longiscapa es causada por variaciones en la sensibilidad y preferencia de los polinizadores por varios colores y patrones, un experimento evolutivo actual que en gran medida pasa desapercibido para los humanos.

«La gran variación en el color de las flores dentro de C. longiscapa puede explicarse si diferentes especies de insectos polinizadores, a través de su preferencia por colores y patrones de flores particulares, podrían hacer que estas variantes se aíslen reproductivamente de otros individuos de la misma especie de planta. Este estudio en curso proceso podría conducir en última instancia al origen de nuevas razas o especies», dijo Martinez-Harms.

«En nuestros próximos estudios, investigaremos más a fondo la identidad química y las vías de síntesis biológica de las betalaínas y otros pigmentos florales, así como su relación con rasgos como los aromas producidos por las flores. Esto debería ayudarnos a comprender su papel en «dando forma a las interacciones entre las plantas y sus polinizadores, y en la tolerancia de las plantas a los factores estresantes bióticos y abióticos en condiciones climáticas fluctuantes», dijo Martinez-Harms.

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