Investigación de orquídeas
Por Bernd Martin

El mes pasado mencioné bajo este titulo a Charles Darwin, el autor del libro " The origin of species " que causó un impacto sin precedente en el mundo de la ciencia de la naturaleza. En esta publicación él presentó su tesis sobre la evolución de las especies, basada sobre sus extensas observaciones. Sus conclusiones rompieron muchas creencias en el mundo de la ciencia y religioso. Los críticos reclamaban evidencias y por eso Charles Darwin presentó en 1862 una publicación específica con evidencias para ilustrar la evolución de las especies. Lo interesante es que tomó sus observaciones de orquídeas para publicar "The various contrivances by which British and Foreign orchids are fertilised by insects and the good effects of intercrossing". A través de cartas de Charles Darwin a Sir J.D . Hooker aprendimos que orquídeas fueron una gran pasión para Darwin. Poco después de la publicación Darwin recibió muchísimas cartas de todos las partes del mundo de orquídeologos, mencionando observaciones, como insectos llegan a las orquídeas. Gracias a Charles Darwin el mundo botánico despertó y vio luz al final del túnel.

Leyendo hoy un "reprint" de este libro del año 1979, me quedé sumamente impresionado sobre la exactitud de observaciones y descripciones de Darwin.

El resumen del capitulo uno dice así:

"Structure of orchids - Power of movement of the pollinia - Perfect adaptation of the parts in Orchis pyramidalis - On the insects which visit orchids, and the frequency of their visits - On the fertility and sterility of several orchids - On the secretion of nectar, and on moths being purposely delayed in obtaining it."

Estoy convencido que esta parte es de gran interés para muchos co - aficionados de las orquídeas. Máxima que la semana pasada observé en la costa como ocho abejorros se pelearon para entrar en las floras de una Catasetum . Cuando salieron de la flor varias tenían polinias adheridas en su espalda. Fue una observación muy divertida y allí podría quedar. Pero cuando profundicé en la anatomía de la orquídea y la relacione con la evolución de Darwin me quedé sumamente impresionado por la maravilla de la naturaleza.


Anatomía de la flor de orquídea


La descripción de la anatomía de orquídeas es sumamente compleja y difícil a describir con todos los detalles. Me permitan que lo resuma y simplifique para un fácil entendimiento:

La estructura de la flor de una orquídea fue descrita por primera vez por Robert Brown en 1833 y él la comparó con la estructura de la flor de una monocotiledónea (gramínea), cuales son aliados cercanos.



a) Diagrama de una flor de monocotiledónea con su arreglo circular, afuera los seis tépalos, los dos círculos de estambres y en el centro los carpelos del ovario que se prolongan hacia el pistilo.

b) Diagrama idealizada de una flor de orquídea, interpretada por Brown y Darwin, con dos estambres del círculo exterior integradas en el labio, uno que pasa a la columna.

Anatomía vascular

A lo largo del ovario pasan seis manojos vasculares (en ingles: traces) por la pared exterior del ovario y entran a las diferentes partes de la flor. En Cypripedium , una orquídea ancestral, todavía existen seis manojos individuales, mientras en orquídeas evolucionadas pasan solamente dos manojos a lo largo del ovario, los cuales ramifican dentro de la flor en seis partes. Esto es una ayuda para analizar la evolución de la orquídea. Lo interesante es que ningún manojo vascular alimenta el ovario directamente. De eso se puede sacar una conclusión porque las semillas de orquídeas son tan pequeñas, - por falta de alimentación. En la forma ancestral todavía fue presente la alimentación, pero degeneró y desapareció.



Diagrama de los manojos vasculares. A) en una flor común entran 6 manojos a la flor. C) tres manojos vasculares en Vanilla y Rhynchostylis y E) dos manojos que se ramifican en seis dentro de la flor en Cymbidium , Spathoglottis.

Ovario
Como es típico para muchos monocotiledones (Gramíneas) el ovario esta formado por tres carpelos. En Gramíneas el ovario esta dividido en tres locules o cámaras.

También en orquídeas ancestrales como Apostasia y Selenpedium el ovario esta dividido en tres locules . En la mayoría de los géneros de orquídeas existe solo una cámara o uni - locule.



Columna
En una flor de gramíneas existe en el centro el pistilo (parte femenina) con el estigma en el apex y seis estambres (parte masculino), los cuales están arreglados en forma circular dentro del circulo de los tépalos.

En las orquídeas estas seis estambres están fusionadas con el pistilo y forman la columna. En los géneros evolucionados no se puede distinguir estructuras diferentes. Mientras en las subfamilias ancestrales, como Cypripedioideae , Apostasioideae y Spiranthioideae , pistilo y estambres están parcialmente fusionados.



H) a la izquierda una columna de vista frontal e J) con la antera ( An ) levantada, a la derecha I) vista lateral con el disco del rostelum ( Ro ) visible, el estigma ( Stg )

La parte femenina de la columna es una cavidad que se llena con viscidia , una sustancia muy pegajosa.

La parte masculina esta al final de la columna y se llama antera. La antera es una estructura esponjosa dividida en cuatro bolsas o locules . En la familia de Epidendroideae estos locules pueden ser transversalmente divididos, así se forman ocho polinias ( Laelias ) en las Cattleyas no están divididas, por eso tienen cuatro polinias . Durante la evolución esta estructura ha sido modificada hasta que quedaron solamente dos locules que contienen dos polinias.

La posición de la antera es muy importante para la polinización. En las familias ancestrales, la antera es erecta y paralela al eje de la columna. Mientras en géneros evolucionados como Vandas , la antera esta doblado hacia arriba.

El rostelum es una membrana que separa la parte femenina de la antera. Su origen es un enigma, si es parte de una de los tres estigmas del pistilo o si es un órgano nuevo que se formó en orquídeas. Su función, sin embargo es indiscutible, evitar la autofecundación. Según Darwin, esto sería el fin de una especie. Darwin concluyó, que para la sobre vivencia de una especie se requiere una fertilización cruzada.

El rostelum en orquídeas mas evolucionadas es bastante pronunciado y tiene en su disco una glándula que produce viscidia para pegar la polinia a los polinizadores.

El rostelum se conecta por el caulículo con la masa de polen.

En las flores de gramíneas (y otras) el polen esta suelto o individual. Abejas y abejorros lo recolectan como alimento. Las orquídeas transformaron el polen en granos. En orquídeas ancestrales se observa bien que la polinia es un aglomerado de granos de polen ( Cypripedium ). En las orquídeas mas evolucionadas es casi una masa homogénea de polen en un paquete de polinia . La estructura de la superficie de la polinia sirve hoy para analizar la evolución y la identificación de las especies.

Las polinias están organizadas en paquetes interconectados. Cuando un insecto visita la flor, puede llevar todo las polinias o solamente una porción. Darwin observó que las orquídeas en Inglaterra en un 50 % desprenden solamente la mitad de sus polinias al primer visitador y dejan la otra mitad para el siguiente polinizador, asegurándose así un índice más alto de la fecundación y distribución.



A la izquierda las polinias de una orquídea ancestral, que parecen mucho todavía a los estambres de flores comunes.

En el centro la polinia con masas granulares de polen.

A la derecha cuatro polinias interconectadas por celulas que se conectan al caulículo.




Bibliografía

Para mayor información consulten

- The Orchids, scientific studies, by Carl L. Withner

- The Orchids, Natural history and classification, by Robert L. Dressler