Un escarabajo mesozoico en ámbar revela un nuevo modo de polinización por los insectos

Científicos familiarizados con esta era en la historia de la Tierra, a mediados del mesozoico, no necesitaron reflexionar mucho sobre qué flores producían polen, puesto que la respuesta es ninguna. El ámbar data de una época en la que las plantas con flor -angiospermas-- apenas comenzaban a aparecer y la tierra estaba abrumadoramente dominada por diversas especies de plantas sin flores, como cícadas, ginkgoales, bennettitales y coníferas, las gimnospermas.

Ahora, el descubrimiento de 'D. Marcosi' en el ámbar español es la prueba de un nuevo modo de polinización mediante los insectos que data de mediados de Mesozoico: escarabajos con partes bucales mordedoras o similares a mandíbulas y un estilo de alimentación mediante masticación, según explica uno de los investigadores, Conrad Labandeira, paleobiólogo del Museo Nacional de Historia Natural del Instituto Smithsoniano, en Washington, Estados Unidos. Este fósil ámbar es la "primera evidencia directa de un cuarto modo de polinización mediante insectos de gimnospermas durante este tiempo", según este experto.

El estudio sobre este descubrimiento y su importancia en el contexto de un creciente cuerpo de evidencia sobre las relaciones de insectos polinizadores y gimnospermas, así como los modos polinizadores que llevaron al surgimiento de plantas con flores, se publica este jueves en la revista 'Current Biology'. Una nueva sala de fósiles del Museo Nacional de Historia Natural del Instituto Smithsoniano -que se abrirá en 2019_exhibirá una muestra con resultados claves de este estudio y las relaciones de insectos polinizadores-gimnospermas.

El escarabajo es el último de una serie de insectos polinizadores de gimnospermas recientemente descubiertos que florecieron durante la mitad del mesozoico, como escorpiones, crisópidos, moscas y polillas con largas antenas extraían gotas de polinización. Se trata de un líquido similar al néctar de las plantas con flores que se origina en profundos embudos en forma de cono en pinos y otras, a menudo extrañas, gimnospermas con órganos ovulares.

Las moscas con partes bucales parecidas a esponjas también lamieron este dulce néctar de plantas. Los tisanópteros con partes bucales con forma de cono para perforar y succionar drenaron los jugos nutritivos agrietando granos de polen, realizando un tipo de polinización diferente. Los tres modos de alimentación de insectos-polinizadores se han encontrado en fósiles de ámbar y piedra de 165 a 105 años que muestran el polen de la gimnosperma adherido a diversas estructuras, cabezas y cuerpos de estos insectos.

El nuevo descubrimiento, tenido en cuenta con el creciente cuerpo de pruebas de insectos polinizadores de gimnospermas, es importante, según Labandeira, "ya que revela el amplio patrón de cuatro modos distintivos de polinización que estaban presentes antes de la dominación de las plantas con flores entre hace 125 y 90 millones de años". Estos modos polinizadores sobreviven hasta el día de hoy, aunque plantas particulares y los insectos participantes han desaparecido hace mucho tiempo.

UNA ESPECIE QUE LOGRÓ LA TRANSICIÓN A LA POLINIZACIÓN DE PLANTAS CON FLOR

Los parientes modernos de 'D. Marcosi', una familia conocida como escarabajos de ampolla falsos, polinizan hoy las plantas con flor más que las gimnospermas. El fósil del ámbar revela que estos escarabajos son uno de numerosos polinizadores de gimnospermas que "lograron la transición a la alimentación y polinización de las plantas con flores", señala Labandeira.

En el Cretáceo, muchas gimnospermas y los insectos que las polinizaron se extinguieron en una sacudida mundial durante la Brecha Aptiana-Albiana entre hace 125 y 90 millones de años. Este periodo está bien documentado en el registro fósil como declive de la diversidad gimnospérmica y momento en el que las plantas con flores pronto llegaron a dominar la tierra durante una transición de 35 millones de años.

Aquellos insectos polinizadores que dependían de las gimnospermas y no pudieron hacer la transición se extinguieron. Los muy pocos que quedaron con las gimnospermas y sobrevivieron registraron una caída importante en su diversidad. La mayoría de las gimnospermas de hoy, como las coníferas y el ginkgo, son polinizadas por el viento; muchas menos gimnospermas, como las cícadas y un grupo inusual conocido como gnetales, son polinizadas por insectos.

"Durante esta transición en las estrategias de polinización, algunos polinizadores habían mejorado con precisión sus partes bucales y otras características corporales que se correspondían con componentes delicadamente construidos en sus plantas anfitrionas gimnospermas", subraya Labandeira

"Y puesto que estos insectos polinizadores y las plantas eran co-dependientes, había un riesgo para la extinción de ambos socios, si uno flaqueaba, lo que sucedió en gran parte. Los insectos polinizadores modernos y sus plantas anfitrionas pueden hacer frente a condiciones similares hoy, y entender esta situación anterior a la transición puede ayudarnos a comprender mejor la situación actual", añade.

Muchos polinizadores de gimnospermas, como 'D. Marcosi', hicieron una exitosa transición a las angiospermas. Otros insectos polinizadores, como las abejas, surgidas durante o después de las plantas con flores, llegaron a dominar la tierra. Los insectos que hicieron la transición de las gimnospermas a las angiospermas pudieron hacerlo conservando básicamente los mismos tipos de boca, apunta Labandeira, en parte porque la mayoría de los insectos polinizaron una variedad de plantas generalmente no relacionadas con recompensas similares al polen y las gotas de la polinización, incluso aunque el polen que producen y los órganos portadores del óvulo sean absolutamente diferentes entre estos dos tipos principales de plantas.

"Los protoplastos del polen de la gimnosperma son virtualmente los mismos que los del polen de la angiosperma --concreta Labandeira--. Las gotas de polen de la gimnosperma y el néctar de la angiosperma se originan en diferentes tejidos, pero también son muy similares en composición y en casi todas las otras propiedades, incluyendo el contenido nutricional". La capacidad de polinizar una amplia variedad de gimnospermas no relacionadas fue probablemente muy útil para los insectos polinizadores al hacer la transición a la polinización de una amplia variedad de plantas con flores.