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polinización por vibración

Una hembra de Augochloropsis que utiliza polinización por vibración. El abejorro poliniza mediante vibración a Solanum dulcamara. La polinización por vibración o sonicación es u...

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Una hembra de Augochloropsis que utiliza polinización por vibración.
El abejorro poliniza mediante vibración a Solanum dulcamara.

La polinización por vibración o sonicación es una técnica utilizada por algunas abejas, como las abejas solitarias y los abejorros , para liberar el polen que está sujeto de forma más o menos firme por las anteras . [ 1 ] [ 2 ] Las anteras de las especies de plantas polinizadas por vibración suelen ser tubulares, con una abertura en un solo extremo, y el polen en su interior es de grano liso y está firmemente adherido. En plantas autofértiles como los tomates, el viento puede ser suficiente para desprender el polen a través de los poros de la antera y lograr la polinización . Las visitas de las abejas también pueden desprender algo de polen, pero la polinización más eficiente de estas plantas la realizan algunas especies de insectos que se especializan en la sonicación o polinización por vibración. [ 3 ] [ 4 ]

Para liberar el polen, las abejas solitarias pueden sujetarse a la flor y mover rápidamente sus músculos de vuelo, lo que provoca que la flor y las anteras vibren y desprendan el polen. La polinización por vibraciones se denomina polinización vibratoria. Las abejas melíferas no pueden realizar la polinización vibratoria. [ 3 ] Aproximadamente el 9% de las flores del mundo se polinizan principalmente mediante polinización vibratoria. [ 5 ]

Las anteras poricidas de Senna .

morfología floral

Las plantas que dependen de la polinización por vibración tienen una forma de antera única en comparación con otras especies de flora. En las plantas polinizadas por vibración, este proceso solo puede ocurrir si los polinizadores visitan las flores para extraer el polen. Solo unas pocas especies de insectos pueden polinizar estas plantas. La morfología floral de las plantas polinizadas por vibración es diferente a la de otras especies de flora que no utilizan este tipo de polinización. Las anteras están completamente selladas excepto por un pequeño poro en la parte superior o tienen hendiduras muy pequeñas que se abren a lo largo de los lados. Los poros y las hendiduras son lo suficientemente pequeños como para que los insectos no puedan entrar fácilmente en la antera, pero lo suficientemente grandes como para que el polen pueda salir. Debido a esta forma, a menudo se las denomina anteras poricidas. Estas anteras poricidas solo pueden liberar polen cuando vibran a una frecuencia específica . [ 6 ] [ 7 ] Los estigmas de estas flores a menudo se encuentran debajo de las anteras. Esto podría ser una estrategia evolutiva para prevenir la autofecundación , también conocida como autopolinización, al crear distancia entre los estigmas. [ 6 ]

Plantas polinizadas por polinización vibratoria

Las siguientes plantas se polinizan de forma más eficiente mediante la polinización por vibración:

Andrena cornelli realizando la polinización por zumbido de Azalea .

Ejemplos de especies de abejas polinizadoras vibratorias

Orígenes evolutivos

La evidencia más antigua de ancestros de plantas que utilizan este modo de polinización en el registro fósil se ha datado en el período Cretácico . [ 11 ] Además, algunas especies de flora actuales, como los miembros de la familia Myrtaceae, muestran un espectro de formas de anteras, incluidas anteras poricidas , y se cree que se asemejan a algunos aspectos morfológicos de las flores ancestrales polinizadas por vibración. [ 11 ] A medida que estas plantas han desarrollado estructuras florales complejas, los polinizadores han coevolucionado con ellas. [ 12 ]

Aunque la polinización resulta de la visita de las abejas a estas flores, esta no es la razón principal por la que visitan plantas con anteras poricidas. El polen contiene una cantidad sustancial de proteína en comparación con el néctar , el líquido azucarado que la mayoría de las plantas producen como recompensa para sus polinizadores animales. [ 6 ] Las abejas comen polen y también hacen una pasta con él para alimentar a sus larvas . La pasta de polen se sella en el nido para crear una reserva para las abejas jóvenes. [ 6 ] Las abejas dependen de este recurso para alimentarse; por lo tanto, también dependen de flores que producen cantidades sustanciales de polen accesible, incluidas las flores con anteras poricidas. Se cree que las abejas de Bombus y Xylocopa polinizan estas flores porque su comportamiento adaptativo les permite extraer fácilmente polen que es menos accesible para otros insectos. [ 12 ] Dado que las abejas tienen una fuente abundante de polen por la que no tienen que competir con otros insectos, es más probable que visiten estas flores. Esto permite que las flores tengan mayor éxito reproductivo porque las plantas maximizan la dispersión de su polen con cada visita de las abejas, y se pierde menos polen. [ 12 ] La relación entre las plantas polinizadas por vibración y las abejas beneficia a ambos grupos y podría ser la razón por la que las anteras poricidas han tenido éxito evolutivamente. [ 12 ] Se han observado relaciones entre polinizadores y flores en Orphium frutescens , un pequeño arbusto que tiene anteras poricidas. Las abejas visitaron estas plantas fuera de la Universidad de Ciudad del Cabo y continuaron visitándolas incluso después de que se hubiera extraído todo el polen. Aunque las abejas no sabían que O. frutescens se beneficiaría de estas múltiples visitas ya que las plantas continúan produciendo polen durante la temporada de floración.

Impactos económicos

Los científicos ahora pueden importar polinizadores, como abejorros, donde haya escasez de estos. En Nueva Zelanda, la población de trébol rojo se recuperó cuando se importaron abejorros de Europa para ayudar con la polinización. Mantener la población de trébol rojo en Nueva Zelanda en ese momento fue fundamental para la tasa de producción agrícola del país. Sin embargo, en Norteamérica, la industria apícola controlada experimentó un declive a principios de la década de 2000 debido al síndrome de colapso de colonias . Esto ha provocado mayores gastos para los agricultores desde la costa este hasta la costa oeste de Estados Unidos y Canadá para ayudar con la polinización de almendros, pepinos y ciertas plantas de semillas. [ 13 ]

Una de las plantas más comunes que se benefician de la polinización por vibración es el tomate ( Solanum lycopersicum ). En invernaderos de todo el mundo, se utilizan hasta 50 colonias de abejorros por hectárea durante la temporada de cultivo, generando ingresos de aproximadamente 13 millones de euros anuales para una superficie global de 40 000 hectáreas. Debido a la competencia entre productores y al aumento de la tasa de éxito en la cría, los costes totales de las colonias de abejorros se han reducido considerablemente. Esta práctica común ha llevado a los productores a diversificar su actividad y vender no solo abejorros, sino también otros insectos que pueden establecer relaciones mutualistas con las plantas. Se ha registrado que el beneficio total de esta industria supera los 111 millones de euros anuales, de los cuales 61 millones provienen únicamente de los abejorros. [ 14 ]

Impactos ambientales

Algunas organizaciones conservacionistas expresaron su preocupación por los posibles impactos ambientales de la introducción de abejorros en todo el mundo para ayudar en la polinización. [ 15 ] En Australia, dado que los abejorros no son nativos y Australia tiene varios desastres ambientales ampliamente difundidos causados ​​por especies introducidas que se escaparon (" especies asilvestradas "), se está investigando la adaptación del uso de la especie nativa australiana Amegilla cingulata (abejas de bandas azules) para la misma tarea. [ 16 ]

Medios alternativos de polinización

Los tomates cultivados en invernadero son improductivos sin ayuda para la polinización . Tradicionalmente, la polinización se ha realizado agitando las plantas con vibradores eléctricos (una marca era "Electric Bee"), sin embargo, se ha comprobado que es menos costoso en términos de mano de obra y menor daño a las plantas usar abejorros dentro de los invernaderos. En YouTube se puede ver a cultivadores domésticos y aficionados utilizando cepillos de dientes eléctricos para polinizar sus flores. [ 17 ]

Referencias

  1. ↑ Fidalgo, Adriana De O.; Kleinert, Astrid De MP (2009-12-01). "Biología reproductiva de seis Myrtaceae brasileñas: ¿existe un síndrome asociado con la polinización vibratoria?". New Zealand Journal of Botany . 47 (4): 355– 365. Bibcode : 2009NZJB...47..355F . doi : 10.1080/0028825x.2009.9672712 . ISSN 0028-825X . 
  2. ↑ Pritchard, David J.; Vallejo-Marín, Mario (2020-08-03). "Polinización por vibración" . Current Biology . 30 (15): R858– R860. doi : 10.1016/j.cub.2020.05.087 . ISSN 0960-9822 . PMID 32750339 .  
  3. 1 2 Thomas S. Woodcock (2012), Polinización en el paisaje agrícola: Mejores prácticas de manejo para la polinización de cultivos (PDF) , Iniciativa Canadiense de Polinización (NSERC-CANPOLIN), archivado del original (PDF) el 19 de febrero de 2018 , recuperado el 29 de julio de 2016
  4. ↑ Vallejo-Marín, Mario; Lundgren, Anna. "Liberación gradual de polen en una planta polinizada por vibración: Investigación de la teoría de la presentación del polen bajo la visita de abejas" . Functional Ecology . n/a (n/a). doi : 10.1111/1365-2435.70189 . ISSN 1365-2435 . 
  5. ↑ Buchmann, SJ Kansas Entomol. Soc. 1985 Las abejas usan la vibración para ayudar a recolectar polen de flores no poricidas.
  6. 1 2 3 4 Johnson, SD (1992). "Polinización por vibración de Orpheum frutescens". Veld & Flora . 78 (2): 36– 37.
  7. ↑ Vallejo-Marin, Mario; Russell, Avery L (2024-04-10). "Cosecha de polen con vibraciones: hacia una comprensión integradora de las razones próximas y últimas de la polinización por vibración" . Annals of Botany . 133 (3): 379– 398. doi : 10.1093/ aob /mcad189 . ISSN 0305-7364 . PMC 11006549. PMID 38071461 .   
  8. ↑ Hogendoorn, K.; Coventry, S.; Keller, M. (2007). "Comportamiento de forrajeo de una abeja de bandas azules, Amegilla chlorocyanea en invernaderos: implicaciones para su uso como polinizadores de tomate" . Apidologie . 38 : 86–92 . doi : 10.1051/apido:2006060 . hdl : 2440/43756 . ISSN 0044-8435 . S2CID 35970905 .  
  9. 1 2 Morgan, Tan; Whitehorn, Penelope; Lye, Gillian C.; Vallejo-Marín, Mario (2016-03-01). "La sonicación floral es un comportamiento innato en los abejorros que puede ser refinado con la experiencia en la manipulación de flores" . Journal of Insect Behavior . 29 (2): 233– 241. Bibcode : 2016JIBeh..29..233M . doi : 10.1007/ s10905-016-9553-5 . ISSN 0892-7553 . PMC 4841848. PMID 27194824 .   
  10. 1 2 3 4 5 Buchmann, Stephen L. (1985-01-01). "Las abejas usan la vibración para ayudar a recolectar polen de flores no poricidas". Journal of the Kansas Entomological Society . 58 (3): 517– 525. JSTOR 25084671 . 
  11. 1 2 Proença, CP (1992). "Polinización por vibración: ¿más antigua y extendida de lo que pensamos?". Journal of Tropical Ecology . 8 (1): 115– 120. doi : 10.1017/s0266467400006192 . S2CID 85110938 . 
  12. 1 2 3 4 Harder, Lawrence D.; Thomson, James D. (1989-01-01). "Opciones evolutivas para maximizar la dispersión del polen de plantas polinizadas por animales". The American Naturalist . 133 (3): 323– 344. Bibcode : 1989ANat..133..323H . doi : 10.1086/284922 . JSTOR 2462124 . S2CID 83993766 .  
  13. ↑ Peter, Kevan; Truman, Phillips (2001-04-05). "Los impactos económicos de la disminución de polinizadores: un enfoque para evaluar las consecuencias" (PDF) . Conservation Ecology . 5 (1) art8. doi : 10.5751/ES-00272-050108 . hdl : 10535/3353 . ISSN 1195-5449 . 
  14. ↑ Velthuis, Hayo HW; van Doorn, Adriaan (2006). "Un siglo de avances en la domesticación del abejorro y los aspectos económicos y ambientales de su comercialización para la polinización" . Apidologie . 37 (4): 421– 451. doi : 10.1051/apido:2006019 . ISSN 0044-8435 . 
  15. ↑ El acuerdo de Lambie con los abejorros tiene consecuencias negativas , The Invasive Species Council, 24 de septiembre de 2015 , consultado el 30 de septiembre de 2016.
  16. ↑ Dollin A. (2006). " Ensayos de polinización con abejas de banda azul en la Universidad de Adelaida. " Aussie Bee , septiembre de 2006. Centro Australiano de Investigación de Abejas Nativas.
  17. ↑ "Resultados de búsqueda" . YouTube .
  • Logotipo de Wikimedia CommonsContenido multimedia relacionado con la polinización por zumbido en Wikimedia Commons.
  • Polinización por vibración , Laboratorio de Anne Leonard.
  • De Luca, PA; Vallejo-Marín, M. (2013). "¿De qué se trata todo esto? La ecología y la importancia evolutiva de la polinización por vibración". Current Opinion in Plant Biology . 16 (4): 429– 435. Bibcode : 2013COPB...16..271F . doi : 10.1016/j.pbi.2013.05.002 . PMID 23751734 . 
  • Carl Zimmer, Descifrando los secretos de la polinización a través del zumbido de las abejas , New York Times , 11 de julio de 2013.
  • Sue Rosenthal, Polinización por vibración , Bay Nature , 11 de junio de 2008.
  • Polinización por vibración y aprendizaje de las abejas , Laboratorio Vallejo-Marin