Ingrese a un invernadero de alta tecnología y, a menudo, notará las plantas bañadas por una luz teñida de rojo de otro mundo. Este brillo de color rojo lejano no es para iluminar el ambiente: es parte de una estrategia para aumentar la producción de tomates. Al ajustar el espectro de luz con LED de color rojo lejano, los productores pueden hacer que las plantas de tomate crezcan más y produzcan frutos más rápidamente. Pero, ¿cómo afecta bañar los tomates con luz roja lejana a los abejorros que polinizan los cultivos de invernadero? Eso es lo que Davy Meijer y sus colegas querían descubrir. Organizaron un experimento cultivando plantas de tomate en condiciones normales y con luces de color rojo lejano. Luego, compararon Cómo la iluminación afectó la química de las flores y el comportamiento de búsqueda de alimento de las abejas.. Los resultados revelan nuevos conocimientos sobre cómo los esfuerzos por optimizar el crecimiento de las plantas con luz adaptada también pueden influir en las relaciones ecológicas en el invernadero, en este caso, atrayendo más polinizadores cuando las plantas compiten por la luz solar.

Ver rojo para una fruta más rápida

Primero, los investigadores tuvieron que cultivar algunas plantas para comprender cómo afecta la luz roja lejana. polinización de abejas. Cultivaron tomates en condiciones normales de invernadero y los compararon con tomates a los que se les dio luz roja lejana adicional. Este impulso de color rojo lejano imita un entorno de crecimiento competitivo, engañando a las plantas para que se estiren hacia arriba y acelerar la floración y la fruta producción.

Las plantas sienten la presencia de vecinos por una caída en el relación de luz roja a roja lejana. Las plantas con hojas absorben longitudes de onda rojas mientras reflejan el rojo lejano, por lo que una proporción baja de rojo/rojo lejano indica competencia. Las plantas de tomate responden mediante el síndrome de evitación de la sombra: crecen tallos más altos para superar a sus rivales y acelerar la reproducción antes de que queden eclipsados.

Los LED de color rojo lejano suplementarios recrean esta señal de competición luminosa. Y efectivamente, los tomates bañados en rojo intenso en el experimento crecieron significativamente más y produjeron más flores antes que las plantas normales. Es por eso que los productores están adoptando la iluminación de invernadero de color rojo intenso: es una estrategia comprobada para hacer que los cultivos de tomate sean más productivos.

Poniendo los tomates de color rojo lejano a la prueba de las abejas

Para ver cómo la luz roja lejana afecta a los polinizadores, los investigadores trajeron a algunos especialistas difusos: las colmenas de abejorros. Organizaron un experimento en un compartimento de invernadero dividido en dos lados: uno con plantas de tomate normales y otro con tomates de color rojo lejano.

Los controles cuidadosos eliminaron cualquier sesgo. Las láminas reflectantes bloquearon las diferencias de luz natural entre los lados. Meijer y sus colegas igualaron el número de flores antes de que las abejas fueran liberadas para que la disponibilidad de flores no distorsionara los resultados.

Con el escenario preparado, los científicos pudieron observar cómo las diferentes luces afectaban las elecciones y comportamientos de alimentación de las abejas. Monitorearon a las abejas individualmente para ver dónde preferían pasar el tiempo y contaron cuántas flores visitaban. El equipo analizó químicamente el polen y aromas de flores para identificar cualquier compuesto atractivo.

Al controlar cuidadosamente variables como la luz del día y la abundancia de flores, los investigadores pudieron determinar si la luz roja lejana cambiaba específicamente el tomate. plantas de maneras que alteraron la atracción de los polinizadores de abejas y actividad.

Las flores de color rojo lejano guardan secretos que atraen a las abejas

Los abejorros ciertamente parecieron aprobar los tomates de color rojo intenso. Preferían claramente buscar alimento en las plantas iluminadas en rojo en comparación con las de luz diurna normal. Las abejas pasaron mucho más tiempo zigzagueando a través del follaje de color rojo intenso y visitaron más flores.

¿Qué hizo que las plantas de color rojo lejano fueran mucho más atractivas? Los análisis químicos de las flores revelaron algunas pistas. En las primeras etapas de crecimiento, los tomates de color rojo intenso emitían aromas enriquecidos que contenían niveles más altos de muchos compuestos que las abejas encuentran atractivos. La concentración de azúcar también fue mayor en el polen de color rojo lejano.

Al acelerar la floración y potenciar los aromas florales y el polen similar al néctar, la luz roja lejana esencialmente hizo que las plantas de tomate llamaran más fuerte y dulcemente a sus polinizadores. Y las abejas respondieron positivamente a los anuncios mejorados.

Es la química, no los cosméticos, la que está detrás de la preferencia de las abejas

Pero, ¿podrían las abejas simplemente encontrar las flores bañadas en rojo intenso más llamativas visualmente, como un ser humano prefiere ciertas flores de colores sobre otras? Adicional experimentos revelados de otra manera.

Cuando se les dio a elegir entre flores artificiales iluminadas de color rojo intenso y normales que contenían recompensas alimenticias iguales, las abejas no mostraron preferencia. Y las abejas carecen de sensibilidad a los colores de luz rojo/rojo lejano que probaron.

Entonces, en lugar de hacer que las flores fueran más llamativas, la luz roja lejana ejerció su influencia indirectamente al inducir cambios químicos en las plantas.. Los aromas y sabores enriquecidos, no las apariencias alteradas, llamaron la atención de los polinizadores.

Este resultado indica que la iluminación comercial de invernaderos de color rojo lejano funciona en sincronía con, no en contra, la visión y el mundo sensorial de las abejas polinizadoras. El cambios de química floral atrajo más actividad de búsqueda de alimento.

Los límites de lo que vemos con la luz roja lejana

Si bien los experimentos parecen positivos, aún quedan algunas preguntas por formular. Para empezar, el El equipo tuvo que igualar las plantas. para probar la luz de control contra la luz roja lejana. Pero, mientras escriben, tal vez la iluminación produzca plantas inherentemente desiguales.

Por ejemplo, en el estudio actual, el número de flores se igualó antes de la liberación de los abejorros para evitar un sesgo basado en la exhibición floral y centrarse en los rasgos químicos de las flores. La luz roja lejana aumenta el número de flores por racimo y, por lo tanto, puede afectar la exhibición floral en marquesinas no manipuladas. Además, no medimos si la luz del rojo lejano afecta las características morfológicas de las flores individuales, como el tamaño de las flores o la reflectancia. Ambos aspectos de la exhibición floral también podrían influir en la preferencia de los polinizadores.

Meijer et al. 2023.

Es un paso obvio ahora dar seguimiento a estos experimentos con tratamientos ligeramente más crudos de las plantas de tomate. De esta forma, se podrá comprobar si los mismos procesos que aceleran el crecimiento y aceleran la floración tienen alguna influencia en la calidad de las flores.

La iluminación de color rojo lejano brilla para las flores y las abejas

A pesar de las limitaciones, más allá impulsar el crecimiento de las plantas, estos hallazgos sugieren que estar bañado por iluminación de espectro rojo lejano también tiene beneficios adicionales de polinización. Los efectos que atraen a las abejas pueden mejorar el rendimiento de los frutos en comparación con la dependencia exclusiva de la iluminación suplementaria para los cambios en la morfología de las plantas.

Aún es necesario realizar más investigaciones para investigar cómo la exposición prolongada al rojo lejano afecta la química floral y el comportamiento de las abejas a lo largo del tiempo. Pero hasta ahora, los resultados indican que los LED comerciales de color rojo lejano combinan bien con la polinización de abejorros en invernaderos.

En un nivel más amplio, el estudio destaca cómo la planta Los mecanismos de detección de luz que evolucionaron para la competencia pueden, a su vez, influir en las relaciones entre múltiples especies. El rojo lejano provocó cambios que hicieron que los tomates fueran más productivos y atractivos para sus socios polinizadores. Comprender estas complejas conexiones ecológicas será fundamental a medida que los productores sigan manipulando la luz para exprimir más cada rayo.

LEA EL ARTÍCULO:
Meijer, D., van Doesburg, F., Jungerling, L., Weldegergis, BT, Kappers, IF, Van Oystaeyen, A., van Loon, JJA y Dicke, M. (2023) “La luz roja lejana suplementaria influye en las características de la floración y las interacciones con un polinizador en los cultivos de tomate., " Environmental and Experimental Botany, 213 (105438), pág. 105438. Disponible en: https://doi.org/10.1016/j.envexpbot.2023.105438.

Portada: Abeja sobre una planta de tomate. Imagen: Canva.