| 19 Nov 2021
Los pigmentos más frecuentes de las flores no son los que producen colores más llamativos para los polinizadores

Un grupo de investigación de la Universidad Pablo de Olavide lidera un estudio que muestra cómo estos animales perciben de forma diferencial los colores de las flores producidos por los distintos grupos de pigmentos. Los resultados del estudio indican además que pueden diferenciar incluso flores que para el ser humano presentan el mismo color (por ejemplo, el amarillo) y ellos pueden percibirlas de forma diferente debido a los pigmentos que absorben y reflejan la radiación ultravioleta, algo que los seres humanos no distinguen.

En un contexto actual de crisis de polinizadores a nivel mundial, conocer cómo estos animales se sienten atraídos hacia las flores es crucial para comprender las interacciones planta-polinizador. El color es uno de los principales reclamos que tienen las flores para los polinizadores y se produce principalmente por la acumulación de pigmentos.

Pero, ¿ven los humanos y polinizadores los colores de las flores de la misma manera? Los principales grupos de polinizadores, es decir himenópteros (como las abejas), dípteros (como las moscas), lepidópteros (como las mariposas) y aves (como los colibríes), tienen sistemas visuales marcadamente diferentes a los del ser humano. Sin embargo, se desconoce cómo estos animales perciben los colores florales producidos por diferentes pigmentos (compuestos químicos que tiñen flores y frutos de colores vistosos).

Basándose en técnicas de análisis de color y modelos de sistemas de visión, los investigadores de la Universidad Pablo de Olavide Eduardo Narbona y Marisa Buide, junto a investigadores de la Universidad de Sevilla, han realizado un estudio, publicado recientemente en la revista internacional Frontiers in Ecology and Evolution, cuyo objetivo es comprobar si estos grupos de polinizadores perciben de forma diferencial los colores de las flores producidos por los distintos grupos de pigmentos.

Los investigadores de la Universidad Pablo de Olavide Marisa Buide y Eduardo Narbona.

“Los resultados del estudio indican que los polinizadores pueden diferenciar muy bien colores producidos por distintos pigmentos, afirma Eduardo Narbona profesor del Área de Botánica de la UPO y autor principal del estudio, quien añade que “incluso flores que para el ser humano presentan el mismo color (por ejemplo, el amarillo) ellos pueden percibirlas de forma diferente debido a los pigmentos que absorben y reflejan la radiación ultravioleta, que nosotros no podemos percibir”.  Aunque el resultado más novedoso es que el tipo de pigmento más abundante en las flores, las antocianinas, no son los pigmentos más llamativos para estos animales.

Diversidad de colores florales

“En nuestro estudio, hemos caracterizado el color de las flores mediante reflectancia espectral (análisis de la luz reflejada) y hemos calculado lo llamativo que es este color para los polinizadores en 123 plantas”, explica Eduardo Narbona. Estas especies contenían en sus flores uno de los grupos de pigmentos más frecuentes: clorofilas, carotenoides y flavonoides. Las clorofilas producen coloraciones verdes en las flores mientras que los carotenoides producen principalmente coloraciones amarillas, como por ejemplo las flores de girasoles y narcisos amarillos. Los flavonoides son un grupo muy amplio y se clasificaron posteriormente en flavonoides con absorción ultravioleta (presentes en flores blancas), auronas-chalconas (coloraciones amarillas y cremas) y cuatro tipos de antocianinas (cianidinas, pelargonidinas, delfinidinas y malvidinas; coloraciones rosas, rojas, azules y purpuras, respectivamente).

Las antocianinas son el grupo de pigmentos más diverso y frecuentes en las flores y están presentes en muchas flores emblemáticas como rosas, malvas, claveles, petunias, dalias, azafranes o amapolas. Las antocianinas también están presentes en frutos rojos como arándanos, frambuesas o moras y se ha demostrado que su capacidad antioxidante es beneficiosa para el ser humano.

Ejemplos de especies con flores que contienen uno de los principales grupos de pigmentos considerados en este estudio y sus estructuras moleculares (en los recuadros). A, espino negro (Rhamnus lycioides, clorofilas); B, botón de oro (Ranunculus acris, carotenoides); C, majuelo (Crataegus monogyna, flavonoides con absorción ultravioleta; D, árnica (Andryala integrifolia, auronas-chalconas); E, amapola (Papaver somniferum, pelargonidinas); F, carmelitilla (Silene littorea, Cianidinas); G, achicoria (Cichorium intybus, delfinidinas); H, malva (Malva sylvestris, malvidinas).

“Nuestros resultados indican que las flores con clorofilas, carotenoides, flavonoides con absorción ultravioleta, auronas-chalconas o antocianinas ocupaban diferentes zonas en los modelos de visión de color de los polinizadores, lo que significa que flores con distintos pigmentos son percibidas como colores distintos por los polinizadores. Esto se debe a que estos animales tienen en general un sistema de visión que les permite diferenciar muy bien la gama de colores que se dan en las flores”, argumenta el investigador de la UPO.

Sin embargo, los cuatro tipos de antocianinas, que para el ser humano producen coloraciones muy distintas como azul o rojo, producen colores muy similares para las abejas, moscas y mariposas. La excepción se encuentra en los colores rojos producidos por las pelargonidias, los cuales son mejor percibidos por la aves pero no por el resto de polinizadores.

Por otra parte, las flores amarillas que contenían auronas, chalconas o carotenoides mostraron valores más altos de contraste cromático (visibilidad respecto al fondo verde de las hojas) que las flores rosas, rojas, azules o purpuras que contenían antocianinas. Este resultado es sorprendente, ya que las antocianinas es el grupo de pigmentos más frecuentes en las plantas con flores, de hecho, se estima que aproximadamente un 40% de las plantas polinizadas por animales, unas 125 000 especies, poseen estos pigmentos florales. Es decir, los pigmentos florales más abundantes no serían los más llamativos.

Representación de los colores florales de las especies utilizadas en el estudio según modelos de visión del color propuestos para abejas (A), moscas (B), mariposas (C) y aves (D).

“Nuestros resultados sugieren que deben existir otras causas que hayan favorecido la gran frecuencia de las antocianinas en las flores. Esto es, además de los polinizadores, parece que hay otros factores que entran en juego para explicar la abundancia de estos pigmentos. De hecho, investigaciones recientes indican que las antocianinas protegen a las plantas frente a factores ambientales estresantes como la alta radiación solar, temperaturas extremas o sequía, lo que ha podido desempeñar un papel importante en el éxito y la distribución de las antocianinas en las flores”, concluye Eduardo Narbona.

Referencia bibliográfica:

Narbona E, del Valle JC, Arista M, Buide ML and Ortiz PL (2021) Major Flower Pigments Originate Different Colour Signals to Pollinators. Frontiers in Ecology and Evolution. 9:743850. doi: 10.3389/fevo.2021.743850

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