El calor, los pigmentos florales y la paradoja de las flores de Moricandia arvensis

Cuando miramos una flor, no vemos la luz que absorbe para sus procesos vitales, sino la que refleja y nos devuelve. En otras palabras: su color es la parte de la luz que le sobra.

Una especie con dos rostros florales

Moricandia arvensis es una planta mediterránea que florece durante buena parte del año. Lo verdaderamente fascinante es que sus flores no son siempre iguales. En primavera, la especie produce flores de color lila, con visibilidad incluso en el rango ultravioleta. Cuando llegan los meses cálidos del verano, esas mismas plantas generan flores blancas, aparentemente más discretas. Este fenómeno constituye un claro ejemplo de plasticidad fenotípica: la capacidad de un mismo organismo para mostrar distintos aspectos de un rasgo en función de las condiciones ambientales.

La hierba perenne Moricandia arvensis experimenta un cambio radical en el color, tamaño y forma de sus flores como resultado de la plasticidad fenotípica. En primavera, esta planta produce flores grandes, cruciformes y lilas que atraen principalmente a abejas grandes de lengua larga. Los cambios de temperatura y fotoperiodo en verano desencadenan modificaciones en la expresión génica y la producción de flores pequeñas, redondeadas y blancas que atraen a abejas pequeñas de lengua corta, mariposas y escarabajos.

Esta plasticidad nos ofrecía una oportunidad de oro: observar cómo varía la composición de pigmentos en los dos tipos de flores de la misma planta, expuestos a condiciones ambientales distintas, y analizar si esos cambios alteran la manera en que los polinizadores perciben las flores.

¿Cómo lo investigamos?

El estudio, que acabamos de publicar en la revista American Journal of Botany, se desarrolló combinando trabajo de campo y laboratorio. En una población natural de Moricandia arvensis, recolectamos flores de primavera y de verano y analizamos su reflectancia espectral: es decir, cómo reflejan la luz en distintos rangos de longitudes de onda, incluida la radiación ultravioleta que muchos insectos pueden ver, pero que resulta invisible a nuestros ojos.

La reflectancia de los pétalos frescos se midió con un espectrofotómetro Flame de Ocean Optics. Las flores lilas (línea rosa) reflejan intensamente en el rango UV, mientras que las flores blancas (línea gris) absorben en esta región. En la zona del verde, las flores lilas muestran una reflectancia baja, en contraste con las blancas. Estas diferencias en los espectros se deben a la acumulación diferencial de pigmentos.
También extraímos los pigmentos presentes en los pétalos con metanol acidificado. Los espectros de absorbancia de los extractos se analizaron en un espectrofotómetro de microplacas. Las flores lilas mostraron un pico de absorbancia en la región del verde que coincide con los pigmentos antociánicos. Tanto las flores lilas como las blancas presentaron picos de absorbancia en la región ultravioleta asociados a flavonoides absorbentes de UV, aunque en las flores blancas la concentración fue mayor.

Después, realizamos un análisis químico detallado de los pigmentos mediante UHPLC-ESI-MS/MS, una técnica de alta resolución que nos permite identificar y cuantificar compuestos fenólicos y flavonoides con gran precisión. Por último, utilizamos modelos de visión basados en los sistemas sensoriales de distintos grupos funcionales de polinizadores (abejas, moscas, mariposas y coleópteros) para predecir cómo perciben estas flores.

Flores blancas, pero no invisibles

Modelamos los espectros de reflectancia de las flores en los sistemas visuales de abejas, moscas, mariposas y escarabajos. Las flores de primavera y verano (puntos lilas y blancos, respectivamente) ocuparon diferentes posiciones en los modelos de espacio de color de cada grupo funcional de polinizadores. Esto significa que los polinizadores perciben las flores de manera diferente, aunque ambos colores florales se distinguen igualmente bien del fondo.

Más compuestos en verano, más protección

Implicaciones ecológicas y evolutivas