En la naturaleza, los helechos asta crecen en colonias para mejorar el almacenamiento de agua para todos los órganos.

Las colonias sociales no son nada nuevo en el reino animal. Sabemos que las abejas, hormigas y termitas viven en grandes colonias, dividiendo el trabajo y cooperando para cuidar la descendencia producida por una sola reina.

Este comportamiento se conoce como eusocialidad, Ella tiene Se desarrolló de forma independiente En insectos y crustáceos (ciertas especies de camarones) e incluso en algunos mamíferos (ratas topo desnudas), pero nunca se ha observado en Las plantas. Esto indicó que las plantas eran de alguna manera menos complejas que los animales.

Nuestra un estudioPublicado esta semana, da un vuelco a nuestra comprensión de la evolución de la complejidad biológica. La historia de vida documenta un maravilloso tipo de Helecho Crece en las copas de los árboles de la selva tropical de la isla Lord Howe, una pequeña isla volcánica en el norte del mar de Tasmania.

En lugar de crecer como helechos individuales en las copas de los árboles, el helecho hyrax (Platycerium bifurcatumVive en colonias, adaptándose a su entorno hostil muy por encima del agua y los nutrientes almacenados en el suelo debajo.

Los individuos difieren significativamente en tamaño, forma y textura. Pero siempre crece una al lado de la otra dentro de las colonias, y encajan como piezas de un rompecabezas para formar un depósito de agua y nutrientes en forma de balde disponible para todos. Colonia Individuos.

Muchas personas abandonan la reproducción y se centran en cambio en capturar o almacenar agua para el beneficio de otros miembros de la colonia.

La vida en las copas de los árboles

El helecho de vaina pertenece a un grupo de plantas que viven en árboles conocidos como plantas aéreas. Las copas de los árboles son un entorno desafiante para el crecimiento de las plantas. Sin llegar al suelo, las plantas aéreas están expuestas regularmente. Estrés extremo de agua y nutrientes..

Las plantas peatonales han desarrollado varios métodos para mediar la falta de acceso al agua y los nutrientes. Las bromelias crecen hojas en forma de copa, mientras que las orquídeas tienen tejidos radiculares especializados. Pero el helecho asta desarrolló un estilo de vida colonial para superar el problema.

El helecho cuerno de ciervo se puede comprar en muchas tiendas de jardinería y crecerá como cualquier otra planta en maceta. Pero en el desierto de la isla Lord Howe, descubrimos que las plantas individuales cooperan y se especializan en varias tareas para construir una reserva común de agua y nutrientes, a menudo a expensas de su reproducción, al igual que los insectos sociales.

Esto cambia drásticamente nuestra comprensión de la complejidad biológica. Se sugiere que podrían ocurrir cambios evolutivos importantes hacia la eusocialidad tanto en plantas como en animales. Las plantas y las colmenas no son tan diferentes como podrían parecer.

Durante décadas, los científicos interesados ​​en la eusocialidad han abogado por una definición estricta; muchos sintieron que el término debería restringirse solo a un grupo selecto de insectos altamente cooperativos.

Esta perspectiva generó dudas generalizadas sobre su ocurrencia en el mundo natural. Esta es probablemente la razón por la que durante mucho tiempo se ha pasado por alto en una de las plantas en macetas más populares en jardinería.

Evolución de la complejidad biológica

Hace cuatro mil millones de años, la vida comenzó como partículas simples que se reproducían a sí mismas. La diversidad actual surgió de estos orígenes simples hacia organismos cada vez más complejos.

Los biólogos evolucionistas creen que la complejidad biológica ha evolucionado repentinamente, principalmente Transformaciones evolutivas, En lugar de cambios lentos y constantes. Transformaciones como estas ocurren cuando entidades independientes comienzan a cooperar, formando formas de vida nuevas y más complejas, como, por ejemplo, cuando los organismos unicelulares Evolucionaron hasta convertirse en organismos multicelulares..

Otro ejemplo es la transición de células bacterianas no especializadas (procariotas) a células con núcleos cerrados y orgánulos especializados que realizan determinadas funciones, conocidas como células eucariotas.

La colaboración respalda los orígenes evolutivos de los orgánulos: es posible que hayan evolucionado a partir de antepasados ​​que vivían libremente y que renunciaron a su autonomía para vivir de forma segura dentro de las paredes de otra célula.

Hay ocho transiciones evolutivas importantes comúnmente reconocidas, y el socialismo es el más reciente. Los animales eusociales se diferencian de los demás en tres formas básicas:

• Viven en colonias compuestas por diferentes generaciones de adultos.
• Dividen el trabajo en grupos reproductivos y no reproductivos.
• Cuidan a la descendencia de manera cooperativa.

Nuestras observaciones durante los últimos dos años en la isla Lord Howe encontraron que el helecho asta cumple con estos criterios.

En especies muy sociales, la pertenencia a una casta es permanente e invariable. Pero en los tipos sociales primitivos, los individuos pueden cambiar su comportamiento para adaptarse a los muchos roles que requería la colonia. El helecho cuerno de ciervo probablemente cae en la última categoría.

Nuestra investigación continua determinará la ubicación de las astas a lo largo de la cadena de eusocialidad. Pero, por ahora, sabemos que las plantas y los animales comparten un camino evolutivo similar hacia una mayor complejidad biológica.

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