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Dime a que hueles y te diré quien eres

Uno de los sentidos que más disfrutamos los humanos inconscientemente es el olfato, además nuestro cerebro graba con una exactitud situaciones o experiencias asociadas a un aroma, es probablemente uno de los primeros sentidos de la evolución, la captación y procesado de moléculas dispersas en el aire o en el agua fue fundamental para el origen de la vida y su diversificación. El olor y el sabor son nuestros sentidos químicos. El ser humano no es precisamente un gran sabueso, pero aún así distinguimos más de 10.000 olores (moléculas) diferentes, las memorizamos y cientos de genes están involucrados en el desarrollo y funcionamiento de este sentido. Nosotros nos valemos de nuestro epitelio, lleno de cilios que capturan las moléculas que miles de neuronas receptoras procesan enviando una determinada señal a nuestro sistema nervioso, esto es la punta del iceberg en cuanto a las distintas soluciones a las que han llegado los seres vivos en nuestro planeta, antenas receptoras de feromonas, lenguas que captan moléculas del aire y las transportan al paladar, palpos gustativos, “oler” a través del “gusto”, incluso receptores químicos en las plantas o la captura a nivel de membrana en seres

Xanthopan morganii praedicta libando néctar de su orquídea Angraecum sesquipedale. Foto: Minden Pictures/Superstock

Xanthopan morganii praedicta libando néctar de su orquídea Angraecum sesquipedale. Foto: Minden Pictures/Superstock

unicelulares, entre otras soluciones evolutivas.

El aire está lleno, abarrotado, saturado de moléculas orgánicas volátiles que generan la gran mayoría de seres vivos para comunicar millones de hechos, un caso que personalmente me encanta es el famoso “olor a tierra mojada” cuando llueve, realmente no es la tierra lo que huele sino una molécula que desprenden algunas cianobacterias y hongos al hidratarse, llamada geosmina, en griego literalmente “olor a tierra”. Es fundamental para los seres de ambientes desérticos u otros dependientes de la presencia de agua, la olfacción de este compuesto indica el camino hacia el agua y ya entrando en materia, algunas plantas de ambientes áridos emiten geosmina en su floración para atraer polinizadores que sedientos se lanzarán a la flor.

Es sabido por todos que las plantas emiten olores y durante miles de años muchos han sido aprovechados por el ser humano, es posible que sean los conocidos como aceites esenciales los más usados para condimentar, aromatizar y también ocultar nuestro desagradable olor propio, grandes industrias se han forjado en torno al olor de las plantas y también de sus órganos sexuales, las flores.

En torno al 90% de las especies vegetales emiten algún volátil al aire, ya sea intencionadamente con algún objetivo (defensa, comunicación, atracción) o provocado por el propio anabolismo sin finalidad alguna. Por ejemplo, algunas cuando son dañadas emiten moléculas que son recibidas por otras plantas que reaccionan preparándose para un posible ataque, puede que incluso esta reacción provoque otros olores que repelen al atacante.  Centrándonos en las plantas con flores, surge la pregunta; ¿todas las flores huelen?, probablemente la respuesta sea afirmativa, aunque nuestros sentidos químicos no capten nada es casi seguro que otro ser vivo será capaz de capturarlo. Una hipótesis interesante planteada por Peñuelas y Llusià (2004) en conclusión de algunos trabajos es que en general los organismos producen estos compuestos volátiles sin una finalidad dada, pero la evolución les da utilidad o no sin un papel adaptativo concreto.

Estos compuestos volátiles son principalmente terpenos, ácidos grasos saturados e insaturados, bencenos, fenilos y sulfuros que son generados en distintos partes de las células, en distintas zonas del individuo y determinados por factores como el ciclo vital de la planta, estado de salud, la temperatura o la luz. Los distintos factores bióticos o abióticos desencadenan reacciones en cascada que hacen que se transcriban estas moléculas de bajo peso y generalmente volátiles a temperatura ambiente que pueden atravesar la pared celular y ser liberadas al aire de forma pasiva o mediante glándulas o mecanismos activos.

Linalool

Linalool

 

Tras esta introducción, dando pinceladas sobre los receptores y emisores, vamos a entrar en el mundo aparte de las orquídeas, si has podido leer posts anteriores en este blog te habrás percatado que las orquídeas son las plantas más evolucionadas en muchos aspectos, en su morfología o en la relación con otros seres vivos, incluídos los hongos, pues bien, en el aroma de sus flores podríamos afirmar que también son las reinas en variedad y en funcionalidad. Algunas son auténticas delicias para nuestro sentido, verdaderos perfumes irresistibles nos invitarán a inhalar una y otra vez, otras nos recuerdan a caramelo, chocolate o miel, las hay que imitan olor a carne podrida o excrementos, seguramente debido a componentes sulfurados o aminos, para atraer a las moscas, algunas recuerdan a perro mojado o queso y miles no nos producen ninguna reacción y diremos que no huelen. Craso error. Las orquídeas son zoofilas, es decir su reproducción depende de animales que sean capaces de transportar el polen entre distintas plantas, la evolución ha encontrado vías para la atracción mediante los olores, dulces atraerán a nectarívoros, afrutados a frugívoros, olor a descomposición o excrementos atraen a moscas u otros descomponedores. En el caso de que el polinizador sea nocturno como las polillas, el olor es fundamental para atraerlos, generalmente observamos que son flores blancas o con colores muy pálidos ya que estos no tienen importancia en la oscuridad de la noche pero con un intenso aroma, tan intenso que pueden apreciarse a cientos de metros. Pero ¿y esas que aparentemente no nos huelen a nada?, ¿de verdad no huelen?. Han dado un paso más allá y entre sus compuestos volátiles se encuentran moléculas que imitan o se acercan en estructura a partes de las feromonas emitidas por las hembras de animales. En Europa las más conocidas en este fenómeno son las orquídeas del género Ophrys que no conformes con imitar morfológicamente a las hembras de distintos insectos también emiten compuestos que forman parte de las feromonas femeninas de estos insectos, por ejemplo emiten linalol o acetato de decilo (Borg-Karlson y Tengo, 1986) que en el caso de Dasyscolia o abejas del género Andraena son componentes que forman parte de las feromonas femeninas. Los machos se ven

atraídos visualmente y olfativamente por las flores, creen que son hembras e intentan la cópula, fenómeno llamado pseudocópula, momento en el que es más que probable que los sacos polínicos queden adheridos a la cabeza del himenóptero o en el abdomen (sección pseudophrys). La especialización es tal a veces que solo atraen a una única especie de polinizador, el caso más conocido es de la orquídea Ophrys speculum y la avispa scolida Dasyscolia ciliata, cuya pseudocópula podéis disfrutar en el video que hice hace unas semanas en la provincia de Granada.

¿Cómo es posible que sepamos todo esto? Hay algunos protocolos de laboratorio para capturar y analizar estas moléculas que emiten las plantas combinando distintas técnicas, en los últimos años se está avanzando enormemente en este campo y aún hay técnicas en experimentación que sin duda mejorarán nuestro conocimiento. La más utilizada actualmente se lleva a cabo introduciendo la planta o la flor en un recipiente al vacío e ir pasando los gases emitidos por un espectrómetro de masas, una técnica combinada llamada cromatografía de gases en la que se aumenta la temperatura de la muestra para forzar la volatilización de los compuestos y se analiza el espectro emitido al pasar un haz de luz, salvando las distancias, algo así como analizar la atmósfera de un planeta lejano analizando cómo pasa la luz de las estrellas a través. Gracias a estas pruebas se ha podido saber que cuando el estigma es polinizado la flor deja de generar los volátiles que son atrayentes para los insectos, esto se traduce en un evidente ahorro de energía a la planta, una vez se ha conseguido el objetivo de la polinización cruzada todos los esfuerzos se centrarán en facilitar la fecundación de los óvulos y la generación de semillas.

Una vez hemos identificado muchos componentes que emite una determinada planta o su flor tendremos que cruzar estos datos con lo que verdaderamente atrae al insecto, esto se hace mediante un experimento que a algunas personas nos puede parecer algo cruel pero necesario para entender el proceso. Se separan las antenas receptoras del insecto que queramos analizar y literalmente se conectan a un voltímetro muy sensible, a continuación se harán pasar rozando las antenas los volátiles detectados por separado y se registran los cambios de voltaje que experimenta la antena a la exposición de cada molécula, si hay voltaje significa que hay estímulo reactivo a la molécula y por tanto provocará una respuesta en el animal.

En conclusión, esto de los aromas botánicos va más allá de la increíble vainilla o los maravillosos masajes con aceite de lavanda, es un tema tan amplio como apasionante. Aún nos queda mucho que estudiar, que aprender sobre las plantas y en concreto sobre las orquídeas. Cada tema que llama a la puerta abre un mundo enorme al que a veces da vértigo asomarse, aquí mi objetivo, regalar pinceladas divulgativas para los que solo quieran asomarse y dar la llave para los que les llame lanzarse al vacío.

Bibliografía:

  • Volatile compounds from plants. Origin, emission, effects, analysis and agro applications. J. Camilo Marín-Loaiza y Carlos L. Céspedes
  • Linking isoprene with plant thermotolerance, antioxidants and monoterpene emissions. Peñuelas J, Llusià J, Asensio D, Munné-Bosch S
  • Pollinator-mediated selection, reproductive isolation and floral evolution in Ophrys orchids. Nicolas J. Vereecken

Revista Orchidarium: primer número

Portada N1 Orchidarium

Número 1 Revista Orchidarium

Tengo la ilusión y el tremendo honor de poder presentaros el nacimiento de la revista Orchidarium, en la que Manuel Lucas, el que sin duda se ha currado casi todo, me ha brindado la gran oportunidad de colaborar, formando parte del equipo editorial y con un primer articulo. Esta revista nace vinculada con el futuro Orquidario de Estepona, de aspiración internacional, trimestral y que en próximos números, quien sabe, podrá dejar de ser digital y sostenerse con las manos. El objetivo principal de esta revista es la divulgación botánica, centrada en la enorme familia de las orquídeas y como su objetivo es la divulgación, podéis compartirla, imprimirla, regalarla y sobre todo, leerla y disfrutarla. En este número, mi principal aportación ha sido con el articulo dedicado a nuestro cercano género Ophrys, género Europeo por excelencia  y por supuesto uno de mis favoritos entre todas las orquideas, por demostrarnos con elegancia una prueba directa de la evolución de las especies.

Esperamos que la disfrutéis tanto como nosotros disfrutando aportando nuestro granito de arena a su existencia.

 

Alberto Martínez.

Teofrasto les puso nombre

Que se sepa, Teofrasto, filosofo de la Grecia antigua, en el siglo IV a.C, fue el primer humano en escribir un tratado sobre botánica, conocido en latín como “De historia plantarum”, donde se describe por primera vez a las orquideas con la palabra griega ορχις (Orchis).

Orchis significa testículos. En aquel tiempo solo se conocían las orquideas que crecen entorno al Mediterráneo, dominadas por el género Ophrys, que, en DibujoOphrysFuscatodas sus especies, tienen en común dos tubérculos redondeados bajo tierra, que claramente recuerdan a los tésticulos masculinos. Un bulbo pertenece a la floración pasada y otro a la nueva floración, cada año, se repite el ciclo, consumiéndose las reservas de uno y generándose otro nuevo. Explicaremos este ciclo vital en próximas entradas.

Tanto recuerdan a los órganos masculinos, que se consumían en crudo o secos en polvo, como potenciadores sexuales y de la fertilidad. Aun hoy, ya no con fines tan tántricos, si no mas bien comerciales, se consume masivamente en Turquía el famoso Salep, una tisana a base de tubérculos de Ophrys y Orchis, cuyo uso, está poniendo en grave peligro de extinción algunas especies de estos géneros.

En otros géneros, sobre todo en orquideas tropicales, epifitas o litofitas, estos tubérculos aparecen como pseudobulbos, en el exterior, con función fotosintética y desde donde normalmente nacen las hojas directamente en distintas configuraciones. En algunos géneros, se integra la función del bulbo en el mismo tallo de la planta, el ejemplo mas famoso es la trepadora Vainilla. Muchos otros géneros carecen por completo de esta función.

Curiosidad:
Palabras actuales, que usan el significado testicular de la palabra orqui- como prefijo:
Orquialgia – Dolor (-algia) en los testículos.
Orquitis – Inflamación (-itis) en un testículo.
Orquidotomía – Incisión (-tomía) en un testículo.
Orquiectomía – Extripación (-ectomía) de un testículo.

 

Alberto Martínez.