Orquídeas (Orchidaceae): definición, especies, hábitat y polinización
Orquídeas (Orchidaceae): guía completa sobre definición, especies, hábitat y sorprendentes estrategias de polinización, cultivo y usos (vainilla y micoheterotrofia).
Descripción y clasificación
Las orquídeas pertenecen a la familia Orchidaceae, una de las más diversas entre las plantas con flores. Son mayoritariamente monocotiledóneas y, en su gran mayoría, herbáceas, aunque presentan una enorme variedad morfológica: desde plantas diminutas hasta especies con pseudobulbos sugerentes, hojas carnosas o finas y flores con formas muy especializadas.
Especies y distribución
Se estima que hay entre 22.000 y 26.000 especies distribuidas en alrededor de 880 géneros, lo que supone entre el 6 y el 11% de todas las plantas con semillas. Las orquídeas se encuentran en casi todos los países del mundo: ocupan desde selvas tropicales hasta praderas y zonas montañosas; la única gran excepción suele ser la Antártida, donde las condiciones son demasiado extremas.
Hábitat y adaptaciones
Las orquídeas han colonizado una amplia gama de hábitats y presentan tres modos principales de vida:
- Epífitas: viven sobre otras plantas (especialmente árboles) sin parasitarlas; son muy comunes en selvas tropicales y aprovechan la humedad y la iluminación del dosel.
- Terrestres: crecen en el suelo, tanto en bosques como en pastizales o matorrales.
- Litófitas y subterráneas: algunas especies crecen sobre roca o incluso bajo tierra, adaptándose a condiciones de poca luz y a relaciones con hongos.
Muchas presentan adaptaciones especiales como raíces aéreas con velamen (una capa esponjosa que absorbe agua), pseudobulbos para almacenar nutrientes y hojas modificadas según el clima y la disponibilidad de luz.
Polinización y estrategias reproductivas
La polinización de las orquídeas muestra una gran diversidad de estrategias, muchas de ellas altamente especializadas:
- Mecanismos de atracción por recompensa: flores que ofrecen néctar o polen a visitantes.
- Decepción floral: algunas especies imitan olores, colores o formas sin ofrecer recompensa; atraen polinizadores que salen engañados. Un ejemplo conocido es la zapatilla de dama (slipper orchid), cuya estructura labial puede atrapar temporalmente a los insectos hasta que los guía hacia la salida, llevándoles el polen.
- Mimetismo sexual o “pseudocopulación”: ciertas orquídeas (por ejemplo, del género Ophrys) imitan la apariencia y las feromonas de hembras de himenópteros para atraer machos que intentan copular y, en el proceso, transfieren polen.
- Polinización por otros insectos u organismos: existen especies polinizadas por abejas, avispas, mariposas, polillas, moscas e incluso por hormigas u otros artrópodos; algunas orquídeas que crecen en condiciones subterráneas o muy sombrías dependen de interacciones con hormigas para la dispersión de polen o semillas.
Relaciones con hongos y reproducción de semillas
Las semillas de orquídea son extremadamente pequeñas y sin endospermo; por ello no pueden germinar por sí solas en la naturaleza y requieren la presencia de hongos micorrízicos que les suministren nutrientes. Muchas orquídeas son micoheterótrofas, es decir, sus raíces dependen de hongos para descomponer materia orgánica y proporcionarles compuestos esenciales. Este tipo de relación es crucial tanto en las primeras fases del desarrollo (germinación) como, en algunas especies, durante toda la vida de la planta.
Cultivo, usos y conservación
Las orquídeas se cultivan por su belleza, por interés científico y por usos alimentarios y comerciales: un ejemplo notable es la vainilla, fruto de una orquídea cultivada por su aroma y sabor. La horticultura de orquídeas es popular desde hace siglos y ha originado un gran número de híbridos y técnicas de cultivo (in vitro, micropropagación, sustratos específicos, control de humedad y luz).
Algunas orquídeas están amenazadas por la pérdida de hábitat, el coleccionismo indiscriminado y el comercio ilegal. La conservación incluye protección de hábitats, programas de cultivo para reintroducción y regulaciones internacionales sobre comercio (por ejemplo, CITES).
Datos y curiosidades
- La forma de la flor de las orquídeas suele incluir una estructura llamada labelo o labio, que ayuda a atraer y posicionar al polinizador.
- Existen orquídeas sin clorofila que dependen totalmente del hongo para obtener alimento (mixotrofía o micoheterotrofía).
- La diversidad de la familia la convierte en objeto de estudio en evolución, ecología y biología reproductiva debido a sus complejas interacciones con agentes polinizadores y hongos.
Distribución
Colombia y Ecuador tienen muchas especies diferentes. El bosque atlántico brasileño cuenta con más de 1500 especies. Otros lugares con gran variedad son las montañas del sur del Himalaya en India y China. Las montañas de América Central y el sureste de África también tienen varias especies, especialmente la isla de Madagascar.
Ecuador tiene 3459 especies, el mayor número registrado. Después de Ecuador está Colombia, que tiene 2723. Después de Colombia está Nueva Guinea, 2717 y Brasil, que tiene 2590 especies en total.
En lugares cálidos, donde hay mucha hierba, o en lugares donde hay sabanas secas y campos rocosos, las orquídeas crecen en el suelo. Tienen raíces subterráneas firmes, y a veces tienen tubérculos para ayudar a protegerse del frío o la nieve. Los tubérculos también ayudan a protegerlas contra las sequías prolongadas o los incendios. El frío congelaría las raíces si no estuvieran protegidas para almacenar los nutrientes que necesitan para florecer en primavera.
Se cree que algunas especies se están extinguiendo en la naturaleza. Esto se debe principalmente a que la gente tala los bosques para la agricultura.
Reproducción
Polinización
Los complejos mecanismos de polinización cruzada fueron descritos por Charles Darwin en su libro de 1862 The Fertilisation of Orchids. Las orquídeas han desarrollado sistemas de polinización especiales. Las posibilidades de ser polinizadas suelen ser escasas, por lo que las flores de las orquídeas suelen permanecer receptivas durante periodos muy largos, y la mayoría de las orquídeas entregan el polen en una sola masa. Cada vez que la polinización tiene éxito, miles de óvulos pueden ser fecundados. El Catasetum, un género del que Darwin habló brevemente, lanza de hecho sus polinias pegajosas con una fuerza explosiva cuando un insecto toca una seta (pelo), haciendo caer al polinizador fuera de la flor.
Los polinizadores suelen ser atraídos visualmente por la forma y los colores de la flor. Las flores pueden producir olores atractivos. En algunas orquídeas extremadamente especializadas, como el género euroasiático Ophrys, el labelo está adaptado para tener un color, una forma y un olor que atrae a los insectos macho por imitación de una hembra receptiva. La polinización se produce cuando el insecto intenta aparearse con las flores.
Muchas orquídeas neotropicales son polinizadas por abejas orquídeas macho, que visitan las flores para recoger las sustancias químicas volátiles que necesitan para sintetizar los atrayentes feromonales. Cada tipo de orquídea coloca los polinios en una parte del cuerpo de una especie diferente de abeja, para que se produzca una polinización cruzada adecuada. Tras la polinización, los sépalos y los pétalos se desvanecen y se marchitan, pero suelen permanecer unidos al ovario.
Una orquídea subterránea de Australia, la Rhizanthella slateri, nunca está expuesta a la luz y depende de las hormigas y otros insectos terrestres para su polinización.
Algunas orquídeas dependen principal o totalmente de la autopolinización, especialmente en las regiones más frías, donde los polinizadores son escasos.
Frutas y semillas
El ovario suele desarrollarse en una cápsula que se divide a lo largo de tres o seis hendiduras longitudinales, permaneciendo cerrada en ambos extremos. La maduración de una cápsula puede durar de dos a 18 meses.
Las semillas son extremadamente pequeñas y muy numerosas, en algunas especies más de un millón por cápsula. Después de madurar, se desprenden como partículas de polvo o esporas. Carecen de la reserva alimenticia llamada endospermo, por lo que deben tener simbiosis con hongos para obtener los nutrientes para germinar. Todas las especies de orquídeas dependen de los hongos para completar su ciclo vital. Como la posibilidad de que una semilla se encuentre con un hongo adecuado es muy pequeña, sólo una mínima fracción de todas las semillas liberadas se convierten en plantas adultas.
En el cultivo, la germinación suele tardar semanas. Se han ideado técnicas hortícolas para germinar las semillas en un gel que contiene nutrientes, de modo que no necesitan el hongo para germinar.
El principal componente para la siembra de orquídeas en condiciones artificiales es el agar. Esta sustancia se junta con algún tipo de carbohidrato (en realidad, algún tipo de glucosa) que proporciona una alimentación orgánica cualitativa. Dicha sustancia puede ser plátano, piña, melocotón o incluso puré de tomate o leche de coco. Tras la "cocción" del agar agar (tiene que ser cocinado en condiciones estériles), la mezcla se vierte en tubos de ensayo o frascos donde la sustancia comienza a gelificarse.
Ophrys apifera está a punto de autopolinizarse
Sección transversal de una cápsula de orquídea, las hendiduras longitudinales
Primer plano de una flor de Phalaenopsis
Preguntas y respuestas
P: ¿Qué son las orquídeas?
R: Las orquídeas son una gran familia de plantas con flores, las Orchidaceae.
P: ¿Qué tipo de plantas son las orquídeas?
R: Las orquídeas son monocotiledóneas herbáceas.
P: ¿Cuántas especies y géneros de orquídeas existen?
R: Hay entre 22.000 y 26.000 especies en 880 géneros.
P: ¿Dónde se pueden encontrar orquídeas?
R: Se pueden encontrar orquídeas en casi todos los países del mundo excepto en la Antártida.
P: ¿Por qué cultiva la gente orquídeas?
R: La gente cultiva orquídeas para el espectáculo, para la ciencia o como alimento (por ejemplo, la vainilla).
P: ¿Todas las orquídeas tienen la misma forma de polinización?
R: No, algunas orquídeas tienen formas muy especiales de polinización.
P: ¿Qué son las micoheterótrofas?
R: Muchas orquídeas son micoheterótrofas, lo que significa que sus raíces necesitan hongos para descomponer la materia orgánica que absorben.
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