martes, 30 de agosto de 2011

Adaptaciones de las plantas al verano mediterráneo

Estamos en verano, y muchos aprovechan las vacaciones y el buen tiempo para ir al campo y a la montaña, y estar en contacto con lo que todavía queda de naturaleza. Algunos simplemente pasearán y disfrutarán del paisaje. Otros mirarán más a fondo su entorno, se fijarán y se harán preguntas. Quizás algunos de vosotros seáis de esos. Si es así, ¿os habéis planteado por qué las plantas son como son? ¿Cómo se las apañan para vivir donde lo hacen? En tal caso, quizás os interese seguir leyendo. Si no, puede que también. Haré algunos apuntes acerca del caso de las plantas mediterráneas.

Son dos los factores principales que condicionan la vegetación que podemos encontrar en un lugar: la composición y estructura del suelo, y el clima. En cuanto al suelo, es un factor que actúa en una escala espacial pequeña: podemos pasearnos ahora por un roquedo seco y con apenas unas cuantas grietas para que las plantas arraiguen, y tras recorrer medio kilómetro encontrarnos sobre el suelo húmedo, profundo y fértil que rodea a una charca. El clima, sin embargo, actúa sobre grandes escalas espaciales. Grandes extensiones de territorio presentan un mismo clima, con variaciones y excepciones locales que dependen de accidentes geográficos concretos (como la presencia de montañas). Por ejemplo, el clima mediterráneo afecta a toda la cuenca mediterránea, al igual que a buena parte de California, a Suráfrica, parte de Chile y una región de Australia.

La caracteristica del clima mediterráneo que lo diferencia de cualquier otro clima es que presenta un periodo de aridez estival que contrasta con la presencia de lluvias durante el resto de las estaciones, en especial en primavera y otoño. Existen climas, como el desértico, en los que la aridez es una constante, en otros en cambio llueve todo el año. Algunos presentan estaciones secas y húmedas, pero las temperaturas son siempre altas, por lo que no se puede hablar de un periodo estival.

Diagrama ombrotérmico característico de un clima mediterráneo. El mes de verano, cuando las temperaturas son altas, coincide con escasez de precipitaciones, y ocurre lo contrario al llegar el frío, que en cualquier caso es relativamente suave. Este diagrama corresponde al Puig de Sta. Magdalena, en Inca (Mallorca).

La vida prospera mejor cuando las temperaturas son altas. Una mayor temperatura favorece las reacciones químicas, y un ser vivo funciona a base de estas. Con el frío, el metabolismo desciende y todo en el organismo funciona más lento. Las bacterias se replican más rápidamente a mayor temperatura. Los reptiles necesitan calentarse al sol para estar más activos, y uno de los grandes éxitos de mamíferos y aves es poder mantener su cuerpo siempre caliente. De igual modo, las plantas también crecen mejor cuando el Sol calienta.

Igualmente, la vida necesita del agua líquida para subsistir. El agua es un componente esencial de cualquier ser vivo. De hecho, las mismas reacciones químicas que se ven favorecidas por la temperatura tienen lugar en una disolución acuosa que llena las células. Las plantas, además, necesitan del agua para conseguir nutrientes, pues entran disueltos en esta a través de las raíces. Dos de los ecosistemas más biodiversos y dinámicos de la Tierra, las selvas tropicales y el gran arrecife de coral, no sólo son cálidos, sino que también disponen de abundante agua.

El clima mediterráneo es un clima que presenta dificultades para las plantas. En la época de calor, el verano, escasea el agua, mientras que al llegar las lluvias la temperatura desciende. Cuando se tiene lo uno, falta lo otro. En todo caso, los inviernos mediterráneos no son muy rudos, y menos aún las primaveras y los otoños, así que son periodos que no suelen resultarles especialmente problemáticos, al menos no en comparación con los inviernos de otros climas. El auténtico desafío para las plantas mediterráneas está en sobrevivir al verano. Para esto, la evolución las ha dotado de mecanismos de diferente índole. A continuación comentaré algunos:

Un paisaje mediterráneo típico.  En primer lugar se observan algunos olivos pequeños. Arriba a la izquierda, en primer plano, podemos ver que tienen hojas bastante pequeñas. Tras el camino crecen algunas encinas, y al fondo observamos un bosque de pinos, otra planta con hojas adaptadas a la sequía. La foto se tomó en Biniamar (Mallorca).

Las hojas de las plantas tienen una cara superior, el haz, y una cara inferior, en envés. En esta última encontramos los estomas, pequeños poros invisibles a simple vista por los que la planta toma aire y por los que pierde agua por transpiración. Como es natural, en un ambiente árido le interesará perder la menor cantidad de agua posible. Cerrar los estomas parece la solución, pero no basta. Las hojas de muchas plantas mediterráneas, como la encina o el olivo, tienen cutículas gruesas e impermeables, lo que ofrece una protección adicional. El problema es que estas hojas son caras, y son más pequeñas. Si no falta el agua, una planta con hojas más anchas y finas tendrá ventaja, por eso este diseño no lo encontramos en todos los ambientes.

Otra adaptación consiste en dificultar el movimiento del aire alrededor de los estomas. La hoja transfiere agua al aire que está en contacto con ella, pero sólo hasta que ese aire llegue a un punto de saturación. Si el aire se mueve, por ejemplo debido al viento, se irá renovando y no llegará a saturarse, por lo que la hoja seguirá transpirando. La evolución ha dotado a algunas plantas de estructuras para evitar este inconveniente. Así, podemos encontrar plantas como la jara blanca cuyas hojas están cubiertas de pelitos que impiden el movimiento del aire sobre la superficie de la hoja, o el romero, que las tiene curvadas sobre sí mismas, de modo que el envés queda como en una ranura en la que el aire permanece bastante quieto.

Flor y hojas de romero (Rosmarinus officinalis). Puede observarse como están curvadas, de modo que el envés queda menos expuesto. El color blanco que tiene este se debe a que además también tiene pelos, igual que la jara blanca (Cistus albidus). La fotografía se ha tomado del Herbari Virtual del Mediterrani Occidental.

Estos pelitos, además, al ser de color blanco reflejan la luz. De este modo ofrecen a las hojas una protección adicional contra un exceso de radiación, que podría llevar a un sobrecalentamiento de la hoja y a fallos en su funcionamiento. Cuando la temperatura de una hoja sube por encima de determinado umbral, abre sus estomas al máximo, por lo que empieza a transpirar. Es algo equivalente a nuestro sudor: las moléculas, para "saltar" de la superfície de nuestro cuerpo al aire, absorben algo de energía, disminuyendo nuestra temperatura. Precisamente por esto refrescan los ventiladores: hacen que el aire se mueva sobre nuestra piel para que el agua se evapore más fácilmente de ella. Sin embargo, una planta en situación de escasez de agua sólo recurre a esto en casos críticos, puesto que no puede permitirse derrochar lo más mínimo.

Precisamente, en casos extremos de crisis existe la opción de hacer recortes en los presupuestos para reducir gastos. Así, algunas plantas pueden perder en verano gran parte de las hojas y ralentizar mucho su crecimiento. De ese modo consumirá mucho menos, y podrá superar la escasez apretándose el cinturón.

Las anteriores adaptaciones son útiles para resistir en condiciones de escasez de agua. Pero existe la alternativa de evitarlas. ¿Cómo puede hacer tal cosa una planta, que no puede moverse para buscar un lugar mejor? Algunas plantas tienen una vida corta pero intensa. Nacen en primavera, crecen rápidamente, y mueren en verano, dejando muchas semillas que repetirán el ciclo el año siguiente. De ese modo, no sólo han de preocuparse por resistir el periodo estival, sino que también evitan el invierno. De estas plantas se dice que son anuales, y ejemplos de ellas son la mayoría de las gramíneas, como el trigo, la avena o la cebada. Otras plantas hacen algo similar, sólo que al llegar los tiempos difíciles no mueren: una parte de ellas, una raíz o un bulbo con reservas, queda bajo el suelo en estado latente, esperando a que vuelvan las condiciones adecuadas para reanudar la actividad.


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Este artículo es mi primera contribución a un carnaval de biología, concretamente a la segunda parte de la Primera Edición de Biocarnaval de Verano, que alberga @DrLitos en su blog ¡Jindetrés, sal!, en el cual podréis ver el resto de participaciones. Los que no hayáis podido coger la mochila para salir al monte a ver plantas, no podréis decir que no se os ofrece la oportunidad de disfrutar de la biología.



 

7 comentarios:

Dr. Litos dijo...

Como dice la canción, "yo... nací en el Mediterráneo", así que el post me ha tocado la fibra! Muy buen resumen, ha quedado clarísimo lo que deben enfrentar estas pobres plantas. Y además muy veraniego el tema... genial!

Gerardo Costea dijo...

Hacía tiempo que quería escribir algo así, y el Biocarnaval de Verano me pareció la excusa perfecta. Cuando tenga tiempo quizás añada alguna foto más, para darle algo de vidilla...

Ontureño dijo...

Me ha gustado mucho, y me ha sorprendido especialmente lo de las estrategias para evitar la ventilación, y por tanto el secado de la planta :D


Tengo un par de comentarios para quizás mejorar ligeramente la entrada.

1) Parece que dices que los animales de sangre fría son "peores". Quizás podrías matizar eso, comentando también las ventajas. No son mejores ni peores, sino simplemente diferentes estrategias con sus ventajas e inconvenientes.

2) Como digo, me ha sorprendido lo de evitar la ventilación. Estaría bien comentar, como anécdota interesante, que justo ese mecanismo es el que hace que nos refresque un ventilador, que al fin y al cabo no enfría el aire, sino que sólo lo mueve.

Por lo demás, muy buena entrada, enhorabuena.

Gerardo Costea dijo...

Gracias por las sugerencias Ontureño. Te he hecho caso con lo del ventilador y he añadido además un comentario sobre el efecto protector contra el exceso de radiación de los pelos blancos.

Respecto de que los animales de sangre fría sean mejores, bueno, ya lo hemos hablado antes en privado, pero dejaré mi comentario aquí, para que otros puedan leerlo.

No se trata de que sean mejores o peores. La homeotermia, el tener sangre caliente, da independencia de la temperatura ambiental al que la tiene. Un homeotermo (animal de sangre caliente) puede vivir en ambientes en los que un heterotermo (animal de sangre fría) no, concretamente en lugares muy fríos. También puede mantener una actividad normal sea cual sea la temperatura del entorno, mientras que un animal de sangre fría, al llegar el invierno o la noche, tiene que aletargarse. Es cierto que la homeotermia es más cara, pero también da mayor capacidad al animal que la posee para conseguir el alimento necesario para mantenerla. Por eso puede considerarse como algo ventajoso en general. Aunque ciertamente, como dices, hay estrategias y estrategias, y el hecho de que los animales de sangre fría sigan viviendo demuestra que son perfectamente capaces de hacerlo, siempre que estén en las condiciones adecuadas.

Supongo que todo esto da para otro post. Quizás algún día escriba sobre ello.

Forestman dijo...

Muy didáctico, si señor. El verano es también una época importante de diseminación y reproducción, toda una adaptación al clima mediterráneo sobre todo para las especies pirófitas

Gerardo Costea dijo...

Hola Forestman. Me alegro de que te gustase. Quisiera hacer una matización a lo que dices. Según me enseñaron a mi, en el Mediterráneo no tenemos pirófitos, sólo pirófilos (sí los hay en otras zonas del mundo de clima mediterráneo). La diferencia es sutil, y por lo visto es frecuente la confusión. Una planta pirófila se ve favorecida por la presencia del fuego, pues está adaptada a ella y tiene ventajas competitivas frente a especies no adaptadas. Sin embargo, la planta puede completar su ciclo vital sin necesidad de presencia de fuego. Una planta pirófita, en cambio, no. No sólamente se ve favorecida por el fuengo, es que necesita de este para completar su ciclo vital, por ejemplo para que su fruto se abra y libere la semilla. En la región mediterránea hay plantas adaptadas al fuego y favorecidas por él, pero no las hay que lo necesiten forzosamente.

Gerardo Costea dijo...

Por cierto, antes me he colado y he soltado una errata que hace que me sangren los ojos: "heterotermo" no es que tenga sangre fría, eso es "ectotermo" o "poiquilotermo".