Por qué la conservación de las orquídeas no es simple

Nota del editor, 7 de agosto de 2019: El podcast del Sideson del Smithsonian lanzó un nuevo episodio en orquídeas. Estamos resurgiendo este 2018 sobre el trabajo de conservación que se está realizando para comprender mejor estas plantas extremadamente vulnerables.

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Las orquídeas son las mejores divas del mundo vegetal, y no solo las extravagantes ornamentales preferidas por floristas y horticultores. Hay aproximadamente 30, 000 especies diferentes de orquídeas, más que cualquier otra familia de plantas con flores, y algunas de ellas son tan quisquillosas que pasarán una década o más bajo tierra, solo esperando que aparezcan las condiciones precisas.

Originarios de una variedad de hábitats en todos los continentes, excepto en la Antártida, se usan comúnmente en cosméticos y perfumes, e incluso se muelen en bocadillos en algunas partes del mundo. La vainilla es una orquídea familiar para todos los panaderos. Miles de orquídeas se exhiben anualmente en Washington, DC, cuando el Jardín Botánico de EE. UU. Y el Smithsonian Gardens se asocian para debutar orquídeas raramente vistas de las dos colecciones.

(Escuche este nuevo episodio del podcast Smithsonian Sidedoor, que explora cómo los científicos del Centro de Investigación Ambiental del Smithsonian están tratando de restablecer las orquídeas, como la pequeña pogonia verticilada, en la naturaleza).

A pesar de su ubicuidad, las orquídeas son extremadamente vulnerables a la pérdida de hábitat y a la sobreexplotación. Las poblaciones son generalmente pequeñas, a veces solo una o dos docenas de plantas, y viven en rangos muy limitados donde requieren polinizadores muy especializados. Las orquídeas que crecen en la naturaleza también dependen completamente de los hongos para sobrevivir temprano en su ciclo de vida. La complejidad de su ecología plantea grandes desafíos para los conservacionistas.

Puede tomar décadas aprender lo que necesita una orquídea, pero algunas especies pueden no tener tanto tiempo. Solo en los Estados Unidos y Canadá, aproximadamente la mitad de todas las orquídeas nativas están amenazadas en al menos una parte de su área de distribución. Es por eso que el Centro de Conservación de Orquídeas de América del Norte (NAOCC) está construyendo una red nacional de depósitos para almacenar semillas de orquídeas y los hongos que se encuentran en sus raíces. Su objetivo es almacenar el material genético necesario para conservar todas las más de 200 especies de orquídeas nativas de los Estados Unidos y Canadá.

"Hay esfuerzos internacionales en el banco de semillas, pero pocas personas se han centrado en las orquídeas, porque no saben mucho sobre su ecología", dice Dennis Whigham, jefe del Laboratorio de Ecología Vegetal en el Centro Smithsonian de Investigación Ambiental (SERC) en Edgewater, Maryland.

Cymbidium tracyanum (Jardín Botánico de EE. UU.) Dendrobium ceraula (Jardín Botánico de EE. UU.) Cymbidium Rocío Báltico "cara de peca" (Jardín Botánico de EE. UU.) Epicatanthe Volcano Trick "Orange Fire" (Jardín Botánico de EE. UU.) Cymbidium Pierrette "Té con leche" (Jardín Botánico de EE. UU.) Paphiopedilum haynaldianum (Jardín Botánico de EE. UU.) Rhyncolaeliocattleya Toshie Aoki (Jardín Botánico de EE. UU.) Bulbophyllum echinolabium (Jardín Botánico de EE. UU.)

En 2012, Whigham fundó NAOCC en colaboración con el Jardín Botánico de EE. UU. Han desarrollado protocolos estandarizados para recolectar semillas y raíces de orquídeas, y están trabajando con otros grupos en todo el país para establecer depósitos regionales en los que los conservacionistas y entusiastas de las orquídeas puedan contribuir.

Su objetivo es tener colecciones de cada especie de cada estado. Dentro de cada estado, quieren colecciones de cada región donde crece una especie, porque la misma especie puede estar asociada con hongos completamente diferentes dependiendo de su entorno.

"Hacer esto a nivel nacional es lo realmente importante", dice Kingsley Dixon, director de ciencias de la fundación en Kings Park y el Jardín Botánico en Australia Occidental. Con la excepción del Banco de Semillas del Milenio, cuyo objetivo es preservar las semillas de todas las plantas del mundo, los bancos de semillas de orquídeas hasta ahora han sido administrados a nivel estatal o de forma independiente por universidades y jardines botánicos.

Melissa McCormick se arrodilla en el bosque cerca de una orquídea mosca grulla, Tipularia discolor, que brota una sola hoja durante los fríos meses de invierno. (SERC)

Dixon dice que el modelo NAOCC es un paso significativo para la conservación de las orquídeas. Lo está replicando en Australia y está trabajando con China, Arabia Saudita y los países del sudeste asiático para hacer lo mismo. "Queremos pasar del enfoque ad hoc esporádico a un enfoque más sistemático para conservar todas las orquídeas a perpetuidad", dice. "Sería genial tener un NAOCC global".

Sin embargo, depositar semillas y hongos es solo el primer paso. Queda una enorme cantidad de investigación para que la conservación de orquídeas sea exitosa. A diferencia de las semillas de otras plantas, las semillas de orquídeas no contienen la nutrición que necesitan para germinar. Lo obtienen de hongos.

Muchos continúan consumiendo hongos a través de sus raíces incluso después de que emergen del suelo y comienzan a producir azúcar a través de la fotosíntesis. Algunas orquídeas necesitan una especie de hongo para germinar y otra completamente diferente para sobrevivir como adulto. Algunas especies pueden vivir felices de los hongos bajo tierra durante años hasta que algo los inspire a emerger del suelo, tal vez otro hongo. Aún otras orquídeas requieren hongos que solo se encuentran en las raíces de los árboles vivos. Su complejidad es la razón por la que se sabe tan poco sobre ellos.

Calopogon tuberosus, la orquídea rosa hierba, es una orquídea nativa del este de América del Norte. En peligro de extinción en Illinois, Kentucky y Maryland, y catalogado como vulnerable a la explotación en Nueva York. (Melissa McCormick, SERC)

"Primero tienes que encontrar el hongo", dice Melissa McCormick, una botánica que trabaja con Whigham en el laboratorio de ecología de plantas SERC, "luego tienes que descubrir qué es y qué necesita para sobrevivir, que es, por supuesto, lo que la orquídea necesita para sobrevivir ".

McCormick está aislando el ADN de casi 800 muestras de hongos que el laboratorio ha cultivado a partir de raíces recolectadas por colaboradores de NAOCC. Las muestras representan alrededor de 100 especies diferentes de orquídeas de diferentes regiones. Debido a que las orquídeas son tan específicas para sus ambientes, las plantas de la misma especie a menudo tienen hongos diferentes dependiendo de dónde fueron recolectadas. Según Whigham, el 99.9 por ciento de los hongos que McCormick ha secuenciado hasta ahora son nuevos para la ciencia.

Tanto sobre estas plantas es nuevo para la ciencia. Incluso después de identificar los hongos que requiere una orquídea, ha resultado difícil lograr que las semillas crezcan en el laboratorio. El técnico de laboratorio del laboratorio de ecología vegetal de SERC, Jay O'Neill, ha intentado propagar la pequeña pogonia verticilada amenazada federalmente durante dos décadas. Las semillas que han vivido en una placa de Petri con sus hongos asociados durante casi siete años se han hinchado como si estuvieran a punto de germinar. Pero eso es todo lo que llegó. Algo debe faltar.

Cypripedium acaule, flor de mocasín o zapatilla de dama rosa (Melissa McCormick, SERC)

Sin embargo, no todas fueron malas noticias. O'Neill ha germinado con éxito la mitad de las diez especies nativas encontradas en el bosque de SERC. El equipo incluso ha introducido uno de ellos, el plátano serpiente de cascabel, en parcelas experimentales en el bosque. Y como casi todo lo demás con orquídeas, la siembra silvestre requiere el desarrollo de una técnica completamente nueva. Debido a que no contienen nutrientes como frijoles o frutas, las semillas de orquídeas son pequeñas. Decenas de miles de ellas representan aproximadamente media cucharadita de polvo. Para garantizar que las semillas permanezcan en su lugar durante el tiempo necesario para germinar, el laboratorio desarrolló paquetes de semillas que pueden durar años si es necesario. Su técnica de paquete ahora se está utilizando en todo el mundo.

El embalaje, por supuesto, es solo una parte. Divas hasta el final, la ubicación es primordial para una orquídea. "Si plantarás orquídeas, querrás plantarlas donde están los hongos", dice McCormick. Ahora está desarrollando técnicas para encontrar hongos objetivo en muestras de suelo. Eso sigue siendo un trabajo en progreso.

La orquídea del capullo de rosa Cleistesiopsis divaricata es nativa del este y sureste de los Estados Unidos desde Nueva Jersey al sur hasta Florida, y al oeste de Kentucky y Louisiana. (Melissa McCormick, SERC)

Muy pocas personas son conscientes de la dificultad de conservar las orquídeas y devolverlas a la naturaleza, o la vulnerabilidad de las poblaciones sanas. Las orquídeas comerciales que venden los floristas y las tiendas de comestibles son variedades que se pueden cultivar en un invernadero con azúcar en lugar de hongos, o se hibridan para crecer sin ella. Los jardineros y aficionados no informados con frecuencia asumen que pueden recoger una orquídea del bosque solo para que muera poco después de ser desenterrada.

Si los científicos pudieran aprender a propagar orquídeas, podrían ser producidos comercialmente o cultivados por jardineros caseros. "Ese es uno de nuestros objetivos a largo plazo", dice Whigham. "Una vez que sepamos cómo propagar todas las orquídeas nativas, no tendrás que ir a desenterrarlas para tenerlas en tu jardín".

Calopogon tuberosus_alba es una rara flor blanca de la orquídea rosa hierba (Melissa McCormick, SERC)