Se ha descubierto que las musarañas, un pequeño animal similar a un topo, defecan en las plantas carnívoras de jarra en los bosques tropicales de Borneo. ¡Curiosamente, la planta parece atraer a la musaraña para que defecen dentro de ella!

Las plantas pueden prosperar en desiertos, el Ártico e incluso bajo el agua. Entonces, ¿por qué una planta de jarra en medio de una selva tropical necesita los excrementos de una musaraña?

Aunque las plantas pueden obtener fácilmente azúcares y carbohidratos, adquirir proteínas y pigmentos que contengan nitrógeno, fósforo y potasio es mucho más desafiante. Los humanos usan fertilizantes para asegurarse de que sus cultivos tengan los nutrientes necesarios para crecer, pero ¿dónde pueden encontrar las plantas fertilizante en el corazón de una selva tropical?

¡La respuesta es el excremento!

¿Cómo cumplen las plantas con sus requisitos de nitrógeno?

Las plantas han estado cumpliendo con sus requisitos de nitrógeno durante millones de años, mucho antes de que los humanos aparecieran e inventaran fertilizantes. Entonces, ¿cómo lo hacen? ¡A través de la cooperación!

Nitrógeno, el gas más abundante en la atmósfera, es sorprendentemente escaso para las plantas. Esto se debe a que aunque el nitrógeno está presente en el aire, no está disponible en el suelo para la absorción de las plantas. Las bacterias Rhizobium tienen la capacidad de convertir el nitrógeno del aire en el suelo, en el que las plantas dependen. A cambio de este nitrógeno, la planta proporciona a Rhizobium azúcares y refugio.

Las plantas también obtienen nitrógeno a través de la carnivoría, aunque este método es menos cooperativo. Ejemplos incluyen la Venus atrapamoscas, que atrapa moscas e insectos, y la utricularia, que utiliza fuerza de succión para capturar insectos. La planta joven del jarro Nepenthes lowii engaña a insectos desprevenidos con néctar en su tapa.

Una Venus atrapamoscas ha capturado una mosca entre sus mandíbulas. A la derecha, hay una puerta de utricularia. (Crédito de la foto: josehidalgo87 & JIANG TIANMU/Shutterstock)

Las plantas adultas de Nepenthes obtienen su nitrógeno de una fuente ligeramente más incómoda. Al igual que sus formas jóvenes, atraen a los organismos utilizando néctar. En lugar de insectos, atraen a los musarañas, un pequeño mamífero similar a un roedor. Mientras la musaraña disfruta de su comida de néctar, también se encarga de sus actividades matutinas.

Un tupaya es un animal que se ve con frecuencia. El crédito de la imagen va a kajornyot wildlife photography /Shutterstock. Cuando el tupaya defeca, el excremento cae en la jarra y el nitrógeno es absorbido rápidamente por la planta.

Es difícil creer que en las ricas y verdes selvas tropicales de Borneo, las plantas puedan experimentar una falta de recursos. Sin embargo, es precisamente después de pasar millones de años en estos suelos bajos en nitrógeno que se desarrolló esta intrigante interacción.

¿Cómo descubrieron los investigadores la conexión entre los musarañas y las plantas jarra?

El método mediante el cual los científicos lograron desentrañar las complejidades de esta asociación es bastante difícil de comprender.

Imagínate presenciar una planta Nepenthes, con dos tipos distintos de flores. Una flota por encima de la superficie, conocida como la planta aérea, mientras que la otra se extiende por el suelo pareciendo una enredadera. Inicialmente, todas las plantas Nepenthes poseen flores que se encuentran exclusivamente en el suelo, pero a medida que maduran, todas las flores se transforman en aéreas.

Comparación de los cántaros de Nepenthes

Cuando se observan los cántaros de Nepenthes, se puede notar que hay dos tipos distintos de flores. Al examinar más de cerca, las flores terrestres están recubiertas con una capa delgada y protectora. Esta capa actúa como una barrera para evitar que las hormigas y otros artrópodos suban y accedan a los cántaros. En consecuencia, estos insectos resbalan por la tapa y caen dentro de los cántaros. En cambio, las flores aéreas carecen de esta capa cerosa, lo que sugiere que pueden tener una función diferente.

Después de observar estas flores durante un período de tiempo, se hace evidente que los insectos frecuentemente vienen y perecen en las plantas que residen en el suelo. Sin embargo, cuando se trata de las plantas que crecen en el aire, se observa algo bastante peculiar. Los musarañas consistentemente se dirigen a las mismas plantas, formando una especie de circuito. Estas musarañas visitan las plantas durante el período de tiempo entre el mediodía y el atardecer.

Sin embargo, debe haber una razón para que los musarañas vengan. La planta gasta energía para producir néctar, por lo que debe estar recibiendo algún beneficio de las musarañas. Es importante tener en cuenta que hay diferencias distintas entre las flores aéreas y las flores terrestres, y las flores terrestres se benefician de los insectos, que proporcionan nitrógeno.

Es importante entender que la correlación, que es la observación del musaraña visitando la planta del cáliz, no implica causalidad, lo que significa que la musaraña no necesariamente proporciona a la planta del cáliz nitrógeno.

Para investigar si la planta de jarro realmente obtiene su nitrógeno del musaraña, los científicos utilizaron Nitrógeno-15. El Nitrógeno-15 es una forma estable de nitrógeno con el mismo número de protones y electrones que el nitrógeno-14, el isótopo más común, pero con un número distinto de neutrones. El Nitrógeno-15 y el nitrógeno-14 son las únicas variantes estables de nitrógeno. El nitrógeno-14 constituye aproximadamente el 99,6% de todo el nitrógeno, mientras que el nitrógeno-15 es una forma rara, que comprende solo el 0,4%. El nitrógeno está presente en todas las sustancias que contienen nitrógeno en proporciones similares.

Para determinar la cantidad de nitrógeno obtenida de las heces de musaraña por la planta jarro, los investigadores compararon los niveles de nitrógeno en las hojas de las jarros aéreas y terrestres de especies similares. También examinaron el contenido de nitrógeno-15 en las heces de musaraña en comparación con el jarro terrestre de la misma especie.

En esencia, siguieron la presencia de nitrógeno-15 en las heces de musaraña para evaluar su contribución a los jarros aéreos.

El hallazgo sorprendente fue que el 57% del nitrógeno en los jarros lowii aéreos proviene de las heces de musaraña. La relación simbiótica entre la musaraña y la planta jarro es crucial, ya que sin ella, ¡la supervivencia de las plantas jarro aéreas sería imposible!

Las situaciones desesperadas requieren acciones desesperadas.

Resumen

Las plantas han desarrollado estrategias sorprendentes para superar la escasez. Es sorprendente descubrir que las plantas jarro atraen a un tipo específico de musaraña con néctar y luego utilizan sus excrementos como fuente de nitrógeno. Aunque los excrementos pueden no tener un gran valor para los humanos, juegan un papel crucial en la supervivencia de las plantas jarro en Borneo.

A medida que las plantas se volvieron innovadoras, los científicos también se volvieron innovadores. Aunque puede ser fácil notar una conexión en la naturaleza, comprender el proceso real a menudo requiere un salto de fe o una astuta utilización de la tecnología.