Las orquídeas son las plantas con el mayor refinamiento en sus estructuras florales. En la foto, Cyrtochilum cf. distans.
Reinas del mundo vegetal
La palabra orquídea se deriva del griego orchis, que significa testículo, en alusión a los pseudobulbos que desarrollan ciertas especies.
Hace unos 120 millones de años las flores llegaron al reino vegetal y llenaron de colores y fragancias el manto verde de los bosques y llanuras de nuestro planeta. Ellas son quizá el mayor logro evolutivo dentro de este reino, pues desencadenaron toda una búsqueda de opciones para lograr la reproducción sexual cada vez más efectiva de un grupo de plantas: las angiospermas, que se convirtieron así en el más abundante y diversificado; entre estas se destaca la familia Orchidaceae, a la que pertenecen las orquídeas, que a través de sus complejas estructuras florales «han sabido» desarrollar el mayor refinamiento en su estrategia reproductiva.
La palabra orquídea proviene del griego orchis (öρχις), que significa testículo. Su primer empleo en botánica, hacia el año 300 a. C., se reporta en el escrito Indagaciones sobre las plantas, atribuido al filósofo Teofrasto (371-287 a. C.), quien hizo una descripción esquemática de una planta que desarrolla un par de bulbos que dan la idea de testículos humanos.
El origen de las orquídeas se remonta al período Cretácico —hace unos 110 millones de años—, probablemente a partir de formas ancestrales comunes con el grupo de los lirios y tulipanes. Hoy constituyen una de las familias de plantas más diversas del mundo, con alrededor de 29 000 especies reconocidas que se agrupan en 5 subfamilias y 763 géneros. Además de estas existen decenas de miles de variedades, muchas de ellas híbridos creados mediante manipulación humana, de los cuales se han registrado más de 100 000 en el comercio de la floricultura de orquídeas.
Desde tiempos inmemoriales las orquídeas han cautivado a los seres humanos; la belleza y singularidad de sus flores han sido objeto de veneración y celebraciones en muchas culturas. Sus refinadas adaptaciones para atraer, engañar y manipular a los insectos para lograr una polinización cruzada han fascinado a los botánicos y evolucionistas desde mediados del siglo xix, incluyendo al mismo Charles Darwin, quien en 1862 publicó la primera edición de su voluminoso escrito Sobre los diversos artilugios mediante los cuales las orquídeas británicas y extranjeras son fertilizadas por insectos y los buenos efectos del entrecruzamiento (título original: On the various contrivances by which British and foreign orchids are fertilised by insects and the good effects of cross-breeding).
Una breve historia de las plantas
El origen de todas las plantas, hace unos 2000 millones de años, se relaciona con la aparición de la primera célula eucarionte —con núcleo diferenciado y envuelto por una membrana—, capaz de alimentarse autónomamente a través de la fotosíntesis. Durante los siguientes 200 millones de años estos primeros vegetales —que constituyen la base de las algas verdes actuales— se diversificaron rápidamente hasta alcanzar la organización relativamente simple que aún conservan y con la cual se adaptaron a diversas condiciones en el medio acuático.
No fue sino hasta 1200 millones de años después, en el período Ordovícico —hace unos 472 millones de años—, cuando aparecieron las primeras plantas terrestres, descendientes de las algas verdes de agua dulce, y marcaron uno de los hitos más importantes de la evolución de la vida en nuestro planeta. Estos vegetales pioneros de ambientes terrestres —representados hoy por las hepáticas y los musgos— fueron los precursores de todas las plantas vasculares o espermatofitas, aquellas que tienen tejidos diferenciados, disponen de hojas, tallo y raíces, producen semillas y cuentan con un sistema vascular formado por vasos conductores.
En el período Devónico —hace 420 a 359 millones de años— las espermatofitas experimentaron una gran radiación evolutiva, a la vez que aparecieron los primeros bosques en zonas pantanosas —formados principalmente por helechos— y las primeras plantas con semillas, que se diversificaron en el Carbonífero —hace 360 a 256 millones de años— originando dos grandes ramas del reino vegetal: la de las gimnospermas o plantas con semilla desnuda o sin fruto, como las coníferas y las cícadas, y la de las antofitas o plantas con flores primitivas, que además envuelven la semilla en el ovario dando lugar a un fruto. A su vez estas últimas evolucionaron progresivamente perfeccionando sus tejidos y órganos reproductores y estableciendo gradualmente relaciones con otros organismos para lograr mayor eficacia reproductiva, al utilizarlos como mediadores en la transferencia de polen de unas flores a otras —insectos polinizadores— o para hacer más eficiente la obtención de nutrientes del suelo (micorrizas), hasta que mucho más tarde, a comienzos del período Cretácico —hace unos 140 millones de años—, dieron origen a las angiospermas, el grupo mayor al que pertenecen todas las plantas modernas con flores y en el que las orquídeas ocupan un lugar destacado.
Con la aparición de las angiospermas cambiaron drásticamente la apariencia y el funcionamiento de los ecosistemas. Aunque hasta cierto punto las «piñas» o los conos de los pinos y de otras gimnospermas se podrían considerar como flores, las angiospermas llevaron todo a un nivel muy superior con la aparición de las verdaderas flores, y consecuentemente de los frutos. Las flores fueron el resultado de innovaciones evolutivas tanto para mejorar la eficiencia reproductiva, la protección y la dispersión de semillas, como para promover la diversidad genética. Así, gracias a sus adaptaciones, las angiospermas fueron capaces de colonizar una amplia variedad de hábitats, lo que les permitió competir eficazmente con otras plantas y continuar diversificándose para convertirse en el grupo de plantas predominantes en muchos ecosistemas, y el más exitoso y diverso de la Tierra.
La llegada de las flores al mundo vegetal desencadenó una explosión de colores, formas y fragancias e incentivó la producción de néctar. Y es precisamente en la familia de las orquídeas donde esa perfección ha alcanzado los niveles más refinados y casi inimaginables; sus flores representan el non plus ultra de la inventiva reproductiva en el reino vegetal.
A las angiospermas también se debe la creación y el desarrollo de los frutos para proteger las semillas dentro del ovario mediante una envoltura carnosa, y gradualmente fueron generando diferentes colores, aromas, sabores y nutrientes atractivos para insectos y otros animales, que luego, al consumirlos, dispersan sus semillas.
Así se puso en marcha la coevolución, un proceso interdependiente entre plantas y animales, especialmente insectos, aves y murciélagos polinizadores, así como algunas especies de vertebrados que contribuyen a dispersar las semillas. Sin duda esta ha jugado un rol fundamental en la extraordinaria diversificación de las angiospermas y de ciertos grupos de insectos y otros animales desde hace más de 100 millones de años. Particularmente las orquídeas brindan uno de los testimonios más fascinantes de la creatividad de la evolución biológica, gracias a su destacada capacidad de explorar relaciones con otros organismos, de innovar morfológicamente y de adaptarse a entornos dinámicos.
Las algas verdes y las plantas terrestres se originaron a partir de un ancestro común, pero tomaron caminos evolutivos distintos hace más de 1200 millones de años.
Algunas familias de angiospermas, incluida la de las orquídeas, adoptaron la forma de vida epifítica para evitar la competencia con otras plantas que crecen sobre el suelo.
Un lugar destacado en el reino vegetal
El sistema tradicional mediante el cual los botánicos clasifican las plantas subdivide las espermatofitas en dos grandes grupos: las gimnospermas —con semilla desnuda— y las angiospermas —con semilla protegida o fruto—. El primer grupo comprende 4 órdenes y 13 familias, que en conjunto abarcan unos 82 géneros y 947 especies. Estas cifras resultan modestas si se comparan con las de las angiospermas, que comprenden 57 órdenes, 446 familias, 13 208 géneros y 261 750 especies, lo que corresponde a cerca del 79 % de la diversidad del reino vegetal.
Las angiospermas se subdividen a su vez en dos grupos según dispongan de uno o dos cotiledones —estructuras que alimentan al embrión y dan origen a la primera hoja de la planta—. Las que poseen uno, o monocotiledóneas, se agrupan en 11 órdenes y 77 familias, que suman alrededor de 56 000 especies. Entre ellas se cuentan las palmas, los jengibres, las cebollas, el ajo, los lirios, los tulipanes, los pastos o gramíneas y las orquídeas. Estas últimas, con sus más de 29 000 especies, representan más de la mitad de la diversidad de las monocotiledóneas, y además constituyen la familia más diversificada del reino vegetal.
Por su parte las angiospermas con dos cotiledones, o dicotiledóneas, comprenden alrededor de 200 000 especies distribuidas en unos 40 órdenes y más de 400 familias, conformando el grupo más diverso del reino vegetal —alrededor del 67 % de todas las plantas existentes—, superadas solo por los insectos en cuanto a diversificación de formas de vida.
Las orquídeas comparten muchas características con las demás monocotiledóneas, especialmente con algunos de sus parientes relativamente cercanos en el orden Asparagales, como los agapantos, la cebolla, los narcisos y los iris, pero poseen una serie de atributos únicos, algunos tan propios que muchos botánicos prefieren considerarlas como un orden per se dentro de las monocotiledóneas y no como una familia dentro de este orden. Lo cierto es que, según los estudios más recientes, la diversificación de las Asparagales —en sus 11 familias reconocidas hasta ahora— tuvo lugar hace entre unos 125 y 70 millones de años, y que el grupo de las orquídeas se separó muy temprano, hace alrededor de 117 millones de años, y desde entonces evolucionó en paralelo, pero independientemente de las demás familias.
Sin duda las flores son la característica más distintiva y fácil de reconocer de las orquídeas. Sin embargo, esta familia vegetal tiene otras peculiaridades que la distinguen de la mayoría de las angiospermas; una de ellas es que, al contrario de la generalidad, sus semillas son extremadamente pequeñas, lo que facilita su diseminación por el viento. Son tan diminutas que parecen partículas de polvo cuando son liberadas de la cápsula que las contiene. Las orquídeas también son únicas por su dependencia de ciertos hongos que forman redes en el suelo y crean un vínculo estrecho con las raíces de la planta para intercambiar carbono y nutrientes —hongos micorrícicos—. La relación simbiótica con estos hongos es crucial para la germinación de las semillas y durante la primera etapa de vida, o plántula, de las orquídeas.
Muchas orquídeas adoptaron una vida epífita (crecen sobre otras plantas) o rupícola (crecen sobre rocas) sin obtener nutrientes del árbol que las hospeda o del sustrato que les da soporte. Estas adaptaciones les permitieron colonizar diversos hábitats, desde selvas y sabanas tropicales hasta bosques de montaña, páramos y parajes relativamente fríos de latitudes septentrionales y meridionales.
Orden y clasificación de la riqueza
En términos amplios, a la clasificación ordenada y jerárquica de las cosas se le denomina taxonomía (del griego ταξις, taxis, «ordenamiento», y νομος, nomos, «norma» o «regla»). En ese sentido, el sistema de clasificación de las plantas se basa en la organización de los vegetales en un conjunto de agrupaciones o categorías taxonómicas —taxones—, atendiendo a las semejanzas morfológicas y a las relaciones de parentesco genético o filogenia.
Estos se estructuran en una jerarquía de inclusión, en la que un grupo abarca a otros menores, y a su vez queda subordinado a uno mayor. Los taxones vegetales principales, ordenados de mayor a menor inclusividad, son: reino, división, clase, orden, familia, género, especie y subespecie o variedad. Así, en el caso de las orquídeas, estas constituyen una familia —Orchidaceae— dentro del orden Asparagales, que pertenece a la clase Monocotyledoneae, que a su vez es abarcada por la división Angiospermae del reino Plantae o reino vegetal.
En la dirección opuesta o contraria del mismo ordenamiento jerárquico, según los estudios moleculares más recientes, la familia Orchidaceae agrupa 5 subfamilias, las cuales reúnen entre 763 y 850 géneros según los criterios taxonómicos aplicados por distintos especialistas, y esos géneros abarcan más de 29 000 especies descritas y reconocidas, más sus incontables variedades.
La subfamilia Apostasioideae agrupa solo 2 géneros que suman 16 especies originarias de Australia, Japón y el suroriente de Asia, con rasgos primitivos atribuibles al ancestro común de las orquídeas y los lirios. La subfamilia Cypripedioideae, conocidas como «zapaticos de dama», cuenta con 5 géneros que agrupan alrededor de 165 especies. A la subfamilia Vanilloideae, la de las vainillas, pertenecen 15 géneros que suman unas 245 especies. La subfamilia Orchidoideae abarca unos 200 géneros y más de 3630 especies terrestres, o que crecen en el suelo. Por último, la subfamilia más diversificada, con alrededor de 500 géneros que suman conjuntamente más de 20 000 especies, es la Epidendroideae.
Taxonómicamente, las subfamilias pueden estar divididas en tribus y subtribus según las relaciones de parentesco que haya entre sus especies. En la foto, Sievekingia suavis, una especie de la subfamilia Epidendroideae, tribu Cymbidieae, subtribu Stanhopeinae.
Con alrededor de 20 000 especies, la subfamilia Epidendroideae es la más diversificada de la familia de las orquídeas. En la foto, Oncidium cultratum, conocida como «dama danzante» o «lluvia de oro».
Riqueza floral distribuida inequitativamente
Las más de 29 000 especies de orquídeas que existen en el mundo no se encuentran distribuidas de forma homogénea. Aunque este grupo de plantas se puede considerar como cosmopolita, con representantes en todos los continentes —excepto la Antártida—, desde el norte de Suecia y Alaska hasta latitudes tan meridionales como el archipiélago de Tierra del Fuego y la isla Macquarie, al sur de Nueva Zelandia, la riqueza o diversidad de especies se concentra en ciertas regiones, todas ellas en latitudes tropicales, y además con grandes variaciones entre estas. El suroriente asiático, especialmente la región indomalaya, y la parte noroccidental de Suramérica destacan como las más ricas.
Con más de 4000 especies registradas en su territorio —es decir alrededor del 14 % de todas las especies conocidas—, Colombia es considerado mundialmente como el país más rico en orquídeas, seguido de cerca por Ecuador. Varias de las especies que habitan aquí están entre las preferidas por horticultores y amantes de las orquídeas alrededor del globo. Aproximadamente una tercera parte de las especies colombianas son endémicas del país, es decir que su presencia en forma silvestre únicamente ha sido documentada aquí. Además, el número de especies nuevas sigue creciendo en esta región del planeta, a medida que los botánicos y especialistas acceden a lugares poco explorados.
No en vano desde 1936 la famosa catleya (Cattleya trianae) —conocida por algunos como flor o lirio de mayo— forma parte de los emblemas o símbolos nacionales de Colombia; su vistosa y elegante flor es por antonomasia la orquídea ideal en el imaginario popular. Nuestra catleya es también la madre de una gran cantidad de variedades e híbridos complejos producidos por renombrados horticultores de todo el mundo. Pero la catleya es apenas una entre las miles de ingeniosas opciones florales que las orquídeas han desarrollado para expresar la necesidad de reproducirse sexualmente y así continuar siendo un componente importante de la evolución de la vida en nuestro planeta.
