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¿Cómo se puede reconocer un insecto polinizador en el registro fósil?

  • Un estudio dirigido por el Instituto Botánico de Barcelona y la Universidad de Barcelona, establece un protocolo para identificar y clasificar los insectos polinizadores del registro fósil. El registro fósil más antiguo de insectos polinizadores de plantas se remonta como mínimo al Jurásico superior, hace unos 163 millones de años, y se relaciona con un grupo extinto de insectos neurópteros

La polinización por insectos es un proceso decisivo para la supervivencia y la evolución de las plantas angiospermas (con flor), y en menor medida, de las «gimnospermas» (sin flor visible ni fruto). Cada vez hay un mayor interés en los estudios sobre el origen de la relación entre insectos y plantas, sobre todo en el contexto actual de declive progresivo de los insectos polinizadores a escala global y su impacto en la producción de alimentos. Los insectos polinizadores se pueden reconocer en el registro fósil, aunque hasta ahora no existía un protocolo para su diferenciación. Se han encontrado insectos polinizadores fósiles tanto en yacimientos de roca como en yacimientos de ámbar, y es justamente en los yacimientos de roca que se están estudiando los primeros indicios de la polinización de plantas por insectos en todo el planeta. Pero, ¿cómo se puede determinar cuál era un auténtico insecto polinizador en el pasado?

Ejemplar de la especie Meioneurites spectabilis de la familia extinta Kalligrammatidae (neurópteros). Imagen: Xavier Delclòs, UB-IRBio.

Un estudio publicado en la revista Trends in Ecology & Evolution determina los criterios para diferenciar un insecto polinizador de un presunto polinizador en el registro fósil. Esta nueva investigación, que facilitará el estudio correcto del origen y la evolución de la polinización por insectos, la ha liderado la doctoranda Constanza Peña-Kairath, primera firmante del trabajo y miembro de la Facultad de Ciencias de la Tierra y del Instituto de Investigación de la Biodiversidad (IRBio) de la Universidad de Barcelona. Peña-Kairath está elaborando la tesis bajo la dirección del catedrático Xavier Delclòs (UB-IRBio) y del investigador David Peris (Instituto Botánico de Barcelona, ​​CSIC – Ayuntamiento de Barcelona), coautores también del trabajo.

En el artículo también han participado otros expertos de la UB-IRBio, del Instituto Geológico y Minero de España (CN-IGME CSIC), del Museo Americano de Historia Natural de Nueva York (Estados Unidos) y de la Universidad de Northampton (Reino Unido).


Cuando las «gimnospermas» dominaban los ecosistemas terrestres

Actualmente, las angiospermas dominan la mayor parte de los ecosistemas terrestres del planeta, pero no ha sido siempre así: las plantas con flor aparecieron durante el Cretáceo inferior y se diversificaron durante el Cretáceo superior, hace unos 100 millones de años, y reemplazaron así los bosques dominados por «gimnospermas» (coníferas, ginkgos, cícas, etc.).

«Se considera que las angiospermas han interactuado con insectos polinizadores (una relación mutualista, con beneficios mutuos) desde que aparecieron en el planeta. Seguramente, sus primeros polinizadores fueron insectos generalistas (escarabajos, trips, moscas, etc.) que previamente ya habían polinizado las «gimnospermas». De hecho, se conocen diferentes fósiles en ámbar cretáceo en los que muy probablemente ya existían agentes polinizadores», detalla Constanza Peña-Kairath, miembro del Departamento de Dinámica de la Tierra y del Océano de la UB.

Ejemplar de la especie Buccinatormyia magnifica de la familia extinta Zhangsolvidae (dípteros) del yacimiento de El Soplao. Foto: Enrique Peñalver.


¿Cómo clasificar un insecto como polinizador?

Estudiar, mediante el registro fósil, un proceso tan complejo como la polinización por insectos es todo un desafío en paleontología. Para identificar una especie polinizadora que habitaba en los ecosistemas del pasado, no se pueden hacer los análisis que se actualmente se aplican a los organismos que se encuentran en el medio natural (por ejemplo, el análisis del aumento de la formación de frutos en determinadas plantas si las visitan ciertos insectos, etc.).

«Por eso, es necesario definir cuándo se puede considerar que un insecto fósil fue un agente polinizador y establecer así todo un conjunto de características clave que se puedan observar también de forma general en los fósiles», detalla Peña-Kairath.

El estudio ha identificado 193 familias de insectos de diez órdenes diferentes que se consideran polinizadores de angiospermas y «gimnospermas». Los autores también han establecido cuándo aparecen en el registro fósil y han elaborado una clasificación de los insectos fósiles que se han descrito hasta ahora como polinizadores.

Mediante la combinación de estos datos científicos, el equipo ha desarrollado una clave para poder diferenciar los insectos fósiles en dos categorías —polinizador y probable polinizador— y descartar así los que no presentan evidencias suficientes de este tipo de mutualismo con plantas. Así, para poder clasificar un insecto fósil como polinizador, es necesario que el artrópodo tenga granos de polen adheridos al cuerpo y que pertenezca a un grupo de insectos actuales considerados polinizadores, entre otras características.

A partir del análisis de todo el registro fósil, se evidencia que todos los órdenes de insectos actuales con alguna especie polinizadora ya existían antes de la aparición de las angiospermas en el Cretáceo inferior. Incluso existen ejemplos de grupos de insectos que eran polinizadores durante el Cretáceo —como los mecópteros o moscas escorpión—, pero que actualmente ya no tienen especies polinizadoras.


El registro fósil más antiguo de la polinización

Las conclusiones del estudio apuntan a que el registro más antiguo de la relación mutualista que supone la polinización por insectos se relaciona con un grupo extinto de insectos neurópteros y se originó, como mínimo, en el Jurásico superior —hace unos 163 millones de años— mucho antes de la aparición de las primeras plantas con flor.

«Esta información es sumamente relevante porque nos revela que los insectos han tenido una relación estrecha con las “gimnospermas” desde tiempos muy antiguos. Así pues, no es ninguna sorpresa que actualmente algunas de estas plantas continúen con esta relación beneficiosa», concluyen los investigadores Xavier Delclòs y David Peris.


Artículo de referencia:

Peña-Kairath, C., Delclòs, X., Álvarez-Parra, S., Peñalver, E., Engel, M.S., Ollerton, J., Peris, D. 2023. Insect pollination in deep time. Trends in Ecology & Evolution. Doi: 10.1016/j.tree.2023.03.0088

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