Las orquídeas muestran patrones de distribución geográfica que revelan la historia de los continentes y del clima de nuestro planeta. En la foto, Bulbophylum claptonense de Asia.
Un mundo de orquídeas
El género Prosthechea comprende más de 100 especies nativas de la región neotropical, desde México y el sur de Florida hasta el norte de Paraguay.
En el planeta la diversidad de especies de fauna y flora se distribuye de forma desigual en el tiempo y el espacio, y cada grupo o nivel taxonómico —especie, género, familia u orden— revela preferencias ambientales y geográficas particulares.
La familia Orchidaceae es cosmopolita: se distribuye desde el círculo polar ártico hasta Tierra del Fuego y las islas al sur de Australia y Nueva Zelanda, y solo está ausente en los desiertos más secos, en los ambientes completamente sumergidos y en la Antártida. La diversidad de orquídeas es mayor en las regiones tropicales —principalmente de las epífitas—, y cada subfamilia, género y especie revela un patrón de distribución geográfica propio, por lo que la cantidad de especies que se encuentran en un continente, una región, un país, una provincia o una franja altitudinal de un valle o una cordillera es muy variable.
Entre los principales factores que inciden en los patrones de distribución de las orquídeas están la historia evolutiva del clima y los continentes, la orogenia de montañas y cordilleras, las condiciones del entorno en determinadas épocas de la historia y la capacidad de las especies para reproducirse y dispersarse exitosamente.
La primera orquídea
¿En qué lugar del planeta tuvo origen la primera planta cuyas características genéticas y morfológicas eran lo suficientemente distintas de las demás monocotiledóneas y que reunía a cabalidad los rasgos de lo que, desde el punto de vista de la sistemática moderna, se considera como una orquídea? Esta no es una pregunta fácil de responder, máxime cuando ese evento ocurrió hace más de 80 millones de años, momento en que la configuración y distribución de los continentes eran muy diferentes de las actuales.
Las primeras angiospermas aparecieron en el período Cretácico inferior o temprano —hace entre 142 y 100 millones de años—, en el antiguo supercontinente Gondwana, que reunía a los actuales territorios de América del Sur, África, India y Australia; la Antártida ya se había fragmentado y los bloques que más tarde darían lugar a los actuales continentes se encontraban relativamente cercanos entre sí. En aquel entonces, las distancias que debían cubrir las semillas en su dispersión de un bloque continental a otro eran mucho más cortas que ahora, y en consecuencia sus floras no debieron ser muy disímiles entre sí.
Bajo ese supuesto, un estudio publicado en 2016 por investigadores de la Universidad de Wisconsin-Madison concluyó que aparentemente las orquídeas habrían surgido hace 112 millones de años en el fragmento de Gondwana que hoy corresponde a Australia, y que luego pasaron a Suramérica a través de la Antártida, hace 90 millones de años, cuando en esa parte del hemisferio sur imperaban condiciones subtropicales. Esta teoría se sustentaba en el hecho —actualmente desvirtuado— de que Australia era la única región del planeta donde se encontraban las orquídeas que reúnen los rasgos más primitivos de la familia.
Una investigación más reciente, realizada mediante datación molecular y modelación biogeográfica de linajes de orquídeas, adelantada por 47 investigadores de 19 países y publicada en 2024, reveló que aunque esta familia de angiospermas se originó en el Cretácico tardío —hace unos 85 millones de años— su lugar de origen más probable fue Laurasia, supercontinente que predominaba en el hemisferio norte y que ya había comenzado a fragmentarse en los bloques que hoy corresponden a Norteamérica, Europa y Asia, y no en Gondwana o en alguno de los bloques derivados de este. Esta teoría concuerda con la evidencia que sugiere que, durante ese periodo, Laurasia fue el escenario de una notable diversificación temprana tanto de varios grupos de angiospermas como de numerosos vertebrados terrestres.
En todo caso, pese a que las modelaciones basadas en marcadores genéticos para tratar de revelar las afinidades de parentesco entre las orquídeas han avanzado significativamente en las últimas décadas, todavía quedan muchos secretos por develar en torno al origen y la evolución de estas plantas, incluido el de dar una respuesta más certera al lugar de nacimiento de la primera orquídea.
Reconstrucción de la configuración de los bloques continentales y de los climas predominantes hace 90-80 millones de años. Las líneas punteadas en negro y rojo muestran las áreas en donde se presume existió el ancestro común más reciente de las orquídeas, según dos estudios nuevos. (Mapa modificado de Pérez-Escobar et al., 2024).
El género Vanilla, con alrededor de 100 especies, está representado en todas las regiones tropicales y subtropicales del mundo. En la foto, Vanilla planifolia, originaria de México y Belice, exhibe frutos y botones florales.
Phragmipedium besseae es una especie terrestre nativa de los bosques de niebla de la vertiente amazónica de los Andes, ubicados entre los 1200 y 1800 metros de altitud.
La conquista del mundo
Cualquiera que haya sido el lugar de origen de las orquídeas, lo cierto es que, desde allí, rápidamente experimentaron una diversificación asombrosa, hasta el punto de que hoy, con sus más de 29 000 especies, representan alrededor del 8 % de todas las plantas del planeta.
Con excepción de unas pocas especies, como las vainillas y algunas «zapatillas de dama» o «zapaticos» de los géneros Selenipedium, Cypripedium y Paphiopedilum, las orquídeas poseen semillas diminutas y numerosas que son muy adecuadas para ser dispersadas por el viento. Sin embargo, dado el tamaño relativamente reducido de las áreas de distribución que presentan la mayoría de las especies, la dispersión a larga distancia no parece ser la regla en esta familia. El asunto radica en que, aunque las semillas pueden viajar lejos, no todas germinan exitosamente, debido a que requieren de la presencia de hongos micorrícicos específicos para germinar, además de condiciones ambientales adecuadas para que la plántula prospere.
Cuando se analiza en detalle la distribución global de las orquídeas, llama la atención que la mayoría de las especies que alberga un continente no están presentes de forma silvestre en los otros, es decir que cada uno de ellos posee una orquideoflora distintiva. Esto corrobora la hipótesis de que la diversificación de la familia Orchidaceae ocurrió después de que los bloques continentales derivados de Laurasia y Gondwana ya estaban separados entre sí.
Estudios genéticos también sugieren que las cinco subfamilias de orquídeas reconocidas hoy se diferenciaron en el Paleoceno, hace entre 66 y 55 millones de años, cuando los bloques continentales ya estaban relativamente distantes unos de otros. Por lo tanto, cada subfamilia debió emprender su diversificación en cada bloque por separado.
Recientemente se ha postulado que los principales detonantes de la diversificación de las orquídeas fueron los cambios climáticos ocurridos desde el Mioceno medio, hace unos 16 millones de años, hasta el presente. De hecho, los estudios más recientes, publicados en 2023 y 2024, afirman que la mayoría de los géneros y una considerable cantidad de especies de orquídeas que se conocen en la actualidad se originaron hace menos de 20 millones de años, y que la mayoría de las especies de esta familia surgieron en el transcurso de los últimos 5 millones de años. En suma, la diversificación de las orquídeas tuvo lugar de manera independiente en cada continente, y en tiempos más recientes de lo que se creía. En ello, muy posiblemente, jugaron un rol importante los cambios climáticos y la orogenia de las grandes cadenas montañosas.
Las orquídeas presentan características muy propias, como el epifitismo, la fotosíntesis cam y la presencia de polinios, que son poco comunes en otras angiospermas. Estos aspectos parecen haber jugado un papel muy relevante en su evolución.
Aproximadamente el 70 % de las especies de orquídeas son epífitas, prodigiosa adaptación que contribuyó en gran medida a su diversificación, debido a la expansión geográfica experimentada por las selvas tropicales en los últimos 50 millones de años. Las selvas ofrecen una gran variedad de hábitats, como troncos y ramas de árboles, y niveles variables de iluminación y humedad que posibilitan el desarrollo de epífitas como musgos, helechos, bromelias, orquídeas y ciertos anturios. La expansión de este ecosistema hacia las partes elevadas de las montañas —a medida que estas se levantaban creando nuevas zonas de temperatura y humedad— parece haber jugado un papel definitivo en la multiplicación de especies de orquídeas.
En los últimos 20 millones de años el Neotrópico —especialmente los Andes y las montañas del istmo de Centroamérica— ha sido un escenario muy propicio para la propagación y diversificación de las orquídeas. Varios estudios han demostrado que los Andes sirven como fuente y sumidero clave de la diversidad vegetal neotropical, y que numerosos linajes fueron significativamente influenciados por la orogenia andina, fenómeno que modificó de manera sustancial el relieve y contribuyó a forjar múltiples hábitats y microhábitats, que a su vez impulsaron la especiación.
Patrones de distribución de las orquídeas
Como ocurre en casi todos los grupos de plantas y animales, la cantidad o riqueza de especies de orquídeas tiende a disminuir desde la zona ecuatorial hacia latitudes altas, y desde las zonas húmedas hacia las más secas. Sin embargo, a menudo esa tendencia se ve distorsionada por circunstancias biogeográficas históricas y por factores como el relieve y la pluviosidad. Por su inusitada riqueza de especies, se destaca la América tropical o Neotrópico —desde la mitad meridional de México hasta el sur de Brasil—, en donde se estima la presencia de más de 14 000 especies, seguida por Asia tropical con unas 9000, África con alrededor de 4000, y Oceanía con menos de 2000. A su vez, en cada continente existen regiones en las que se concentra la riqueza de especies, son los llamados hotspots.
En el Neotrópico se destacan como hotspots de orquídeas los Andes tropicales, las montañas meridionales de Centroamérica y los bosques costeros del suroriente de Brasil, conocidos como la mata atlántica. En África se concentran en Madagascar, mientras que en Asia los mayores hotspots son las islas de Borneo y Papúa, en el archipiélago indomalayo, y en Oceanía el más representativo es la franja costera del sur de Australia.
Por países, Colombia y Ecuador, con más de 4000 especies cada uno, son los que lideran el escalafón mundial en cuanto a riqueza de especies de orquídeas, seguidos de lejos por Papúa Nueva Guinea, Perú, Brasil, Venezuela, Indonesia, Costa Rica, China y México. Llama la atención que siete de los diez países con mayor número de especies se encuentran en el Neotrópico, donde las selvas húmedas y los bosques nublados de montaña están ampliamente representados.
Otra forma de analizar los patrones de distribución de la diversidad consiste en considerar la cantidad de especies endémicas —que no se encuentran en ninguna otra parte— en una determinada región o país. Así, por ejemplo, los Andes tropicales, las zonas montañosas de Centroamérica, la mata atlántica, Madagascar y las montañas de Papúa Nueva Guinea son reconocidas no solo por su gran riqueza de especies de orquídeas, sino también porque muchas de ellas son endémicas.
Australia, aunque no se encuentra entre los países con mayor cantidad de especies de orquídeas, sí encabeza la lista en cuanto a cantidad de endémicas, seguida por Ecuador, Colombia, Indonesia-Papúa Nueva Guinea y Brasil. Al tomar en cuenta la proporción de endemismos con respecto al total de especies de un país determinado, Australia también se destaca por su elevada cuota de endemismo; es la nación con la orquideoflora más singular del mundo, seguida de cerca por Madagascar. En ambos casos, más del 80 % de las especies que albergan no se encuentran en ningún otro país. La explicación de ello radica en el prolongado tiempo que estas regiones han permanecido aisladas después de que sus respectivos bloques continentales se separaron de Gondwana, hace más de 100 millones de años.
Como se mencionó antes, cada región o continente posee una orquideoflora característica y única que la distingue de las demás. Estas diferencias no se limitan al nivel de especie, sino que también se reflejan en los géneros predominantes. Por ejemplo, en Asia son comunes los géneros Dendrobium, Vanda, Phalaenopsis y Bulbophyllum; en Australia predominan Thelymitra, Diuris y Caladenia; en África destacan Angraecum, Aerangis y Eulophia; y en el Neotrópico abundan los géneros Epidendrum, Masdevallia, Pleurothallis, Oncidium y Odontoglossum. Esta región también es el centro de diversidad del género Vanilla.
Distribución de la riqueza de especies de orquídeas por países. Los colores indican intervalos de cantidad de especies registradas. (Mapa elaborado a partir de varias fuentes).
Bulbophyllum es el género de orquídeas con mayor número de especies, distribuidas en zonas tropicales y subtropicales de África, América, Asia e islas de los océanos Índico y Pacífico. En la foto, Bulbophyllum lasianthum, nativa del suroriente asiático.
