Un estudio, dirigido por un colombiano, reescribió la historia de las orquídeas

Las orquídeas suelen ser elogiadas por los científicos como una de las mayores maravillas evolutivas del mundo vegetal. A los expertos no los deja de asombrar hechos como que esta familia de plantas con flores, conocida como Orchidaceae, tenga presencia en casi todos los continentes del planeta —la única excepción es la Antártida–, estén en prácticamente todos los hábitats, incluido el norte del círculo polar ártico; y que, además, hayan conseguido una diversidad impresionante: se tiene conocimiento de unas 29.500 especies, casi tres veces más que el número reconocido de especies de aves en todo el mundo.

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De esta amplia diversidad, la mayor cantidad de especies que se han descrito está precisamente en Colombia, con más de 4.800. Por eso no es de extrañar que un científico colombiano, fascinado con este grupo de plantas, se haya trazado la meta de construir uno de los más amplios árboles familiares de las orquídeas, indagaciones con las que, además de desentrañar la historia de su origen y evolución, esperaban aportar nuevo conocimiento para entender cómo se han formado las diferentes floras que hoy conocemos en el mundo.

Óscar Pérez-Escobar es un ingeniero agrónomo de la Universidad Nacional de Palmira que trabaja desde hace siete años en el Real Jardín Botánico de Kew (Londres, Reino Unido). El investigador lideró un equipo internacional de expertos de América Latina, Asia y Australia, que con sus hallazgos han reescrito lo que hasta hoy conocíamos sobre el origen y antigüedad de estas bellas plantas.

Los resultados, publicados recientemente en la revista New Phytologist, remontan los orígenes de la familia de las orquídeas hace unos 85 millones de años –lo que quiere decir que estas plantas prosperaron junto a los dinosaurios durante 20 millones de años– y muestra cómo hasta ahora nos habíamos equivocado en establecer su lugar de origen: antes se pensaba que estas plantas habían surgido en el supercontinente Gondwana (que incluía a África, Australia, América, Antártica y parte de Asia), pero el nuevo estudio indica que su antepasado común podría haberse originado en el hemisferio norte, en el supercontinente conocido como Laurasia, antes de extenderse por el resto del mundo.

Según le relató a EL TIEMPO el científico colombiano, en 2015 un investigador estadounidense, Thomas Givnish, profesor de la Universidad de Wisconsin Madison, publicó junto a sus colegas un estudio con una filogenia (como se le conoce al estudio del parentesco entre especies) de las orquídeas, pero con un número más reducido de muestras, unas 300 en comparación con las 2.000 que el equipo de Kew incluyó.

“Él (Givnish) encontró que las orquídeas se originaron alrededor de unos 80 millones de años en una zona que bien puede haber sido lo que hoy conocemos como el trópico americano (centro y Suramérica), más Australia. Pero esto no tenía mucho sentido porque cuando uno piensa en el origen de algunos grupos, la idea es que este se va a distribuir en una masa continental continua”, explica Pérez-Escobar.

Ante estos resultados inconclusos, los investigadores de Kew Gardens y otras instituciones aliadas construyeron un nuevo árbol genealógico que incluye casi el 40 por ciento de todos los géneros de orquídeas aceptados y alrededor del 7 por ciento de la diversidad de especies conocidas. Esto se consiguió fusionando distintos tipos de datos de secuencias de ADN obtenidos de toda la familia de las orquídeas: por una parte, se incluyó información de captura genética de alto rendimiento obtenida en Kew en el marco del proyecto Plant and Fungal Tree of Life (PaFToL), un proyecto de este jardín botánico que busca completar el árbol de la vida de una gran variedad de plantas y hongos, y se combinó con secuencias de ADN ya publicadas en repositorios alrededor del mundo de muchas especies de orquídeas, para aportar una mayor densidad al muestreo.

“Es una gran hazaña, no hay un estudio que haya logrado reunir tanta cantidad de información y producir un árbol de la vida de las orquídeas tan completo”, resalta Pérez-Escobar.

La profesora de la Universidad Javeriana Cali, Nicola S. Flanagan, una de las coautoras del estudio, asegura que entender los patrones de evolución y origen de las especies de orquídeas ayuda a entender estos mismos patrones para una proporción significativa de plantas. Además, facilita entender cómo los cambios geológicos y climáticos de los últimos 100 millones de años han impactado los procesos de diversificación y la extinción de estas y otras especies.

“Adicionalmente, nos permite hacer inferencias sobre posibles respuestas de la biodiversidad frente a la sexta extinción masiva que estamos viviendo hoy en día, en la nueva época geológica del Antropoceno, y así informar el desarrollo de estrategias de conservación para minimizar las extinciones de las orquídeas”, explica la experta en orquídeas vanilla.

Y es que resulta bastante preocupante pensar la velocidad a la que hoy desaparecen especies de animales y plantas y las amenazas que penden sobre ellas. Casi 600 especies de plantas se han extinguido en los últimos 250 años, mientras que el 45 por ciento de las plantas conocidas en el mundo podrían estar en peligro de extinción, cifra que es aún mayor en la familia de las orquídeas, con un 56 por ciento de especies amenazadas, según han advertido estudios que han se han realizado desde Kew Garden.

De acuerdo con esta institución, las orquídeas son una de las familias de plantas con flores más ricas en especies (solo rivaliza con la familia de las margaritas, Asteraceae), pero una de las más amenazadas por factores como la deforestación, el comercio ilegal y el cambio climático, que pueden causar extinciones o reducciones de sus áreas de distribución y del tamaño de sus poblaciones.

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“Adicionalmente, descubrimos que una buena parte de las especies de orquídeas que existen hoy se originaron en los últimos cinco millones de años. Esto es a la vez fascinante y alarmante, porque la velocidad a la que las orquídeas están desapareciendo es muchísimo más rápida que la tasa a la que nuevas especies de orquídeas aparecen”, alerta Pérez-Escobar, a propósito de su investigación. Esto indica que quizá estas plantas no puedan recuperarse de la extinción en escalas de tiempo humanas, una conclusión a la que llegan los expertos incluso al carecer hoy de una estimación precisa del número de especies de orquídeas que se han extinguido.

Según detallan desde Kew Garden, conocer mejor cada una de las ramas del árbol genealógico de las orquídeas y cómo se conectan entre sí ayudará a los científicos a descubrir y describir nueva biodiversidad de orquídeas. Algo que esperan conseguir, particularmente en aquellas partes del planeta donde la pérdida de biodiversidad se está acelerando.

“Es importante resaltar que, con un entendimiento de los patrones evolutivos de las plantas, ahora podemos, y debemos proceder a estudiar los procesos evolutivos que subrayan la ecología de estas plantas”, explica la profesora Flanagan, quien añade que las orquídeas suelen tener interacciones ecológicas muy específicas con sus polinizadores y con los hongos que apoyan a las plantas con su nutrición, por lo que entender cómo se ha formado y cómo se mantienen estas interacciones será esencial para asegurar la conservación de las orquídeas en los ecosistemas naturales.

Adicionalmente, el nuevo estudio detalla que una forma de ayudar a conservar las orquídeas es comprender mejor los patrones de especiación, –el proceso evolutivo por el que las poblaciones se convierten en especies distintas–. En este sentido, el estudio liderado por Pérez-Escobar es el primero en revelar, a escala global, qué regiones ecológicas tienen tanto el mayor potencial evolutivo de orquídeas como la mayor riqueza de especies.

Se trata de zonas en las que en los últimos 2 o 3 millones de años –algo que en este tipo de estudios se considera como tiempos recientes, considerando la larga historia de nuestro planeta– han servido de cuna al surgimiento de una cantidad de especies sin precedentes que dio lugar a la acumulación de altos niveles altos de diversidad de orquídeas, como las zonas montañosas de las cordilleras colombianas.

“Lo que sugerimos es que las montañas tienen una gran diversidad topográfica y, por tanto, una gran diversidad de ecosistemas, y las orquídeas tienen una cosa fascinante, y es que se han logrado adaptar a lo que llamamos microambientes”, revela Pérez-Escobar.

Y continua: “Cuando se va a un bosque de niebla lo que se ve es que en un solo árbol hay hasta 15 especies de orquídeas diferentes, eso es porque ellas se acostumbraron a vivir en un área muy específica con un organismo específico, que en este caso son hongos. Creemos que es esa diversidad de climas que ocurren en montañas, de microambientes, lo que ha llevado a que haya una gran diversidad de orquídeas y a que tengan posiblemente el potencial para albergar más en el futuro.

Por eso, al consultarle al investigador si es posible que en estos lugares sigan surgiendo a futuro nuevas especies de orquídeas, asegura que definitivamente es posible siempre y cuando se protejan estas regiones ecológicas. Por ello, la información que aporta este estudio puede servir de base a políticas de priorización de ecosistemas para su conservación.

ALEJANDRA LÓPEZ PLAZAS

REDACCIÓN CIENCIA

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