ADAPTACIONES DE LAS PLANTAS

SESIÓN 06.

Xerofitas, mesófitas, higrófilas, hidrófilas, halófitos. Formas de

crecimiento. Las fotosíntesis C3, C4 y CAM y sus relaciones con el

ambiente.

http://mexico.cnn.com/media/2012/12/17/arenas-movedizas-quicksand.jpg

XERÓFITAS Especie vegetal adaptada a la vida en ambientes con poca disponibilidad de agua o con estaciones de sequía prolongada. Estas plantas generalmente presentan tallos fotosintéticos, las hojas modificadas en espinas y sistema radicular muy extendido

MESÓFITAS

Especies que crecen y se reproducen en hábitats que no son ni demasiado secos ni demasiados húmedos.

HIGRÓFILAS

Higrófitos o plantas de ambientes húmedos

Son las que viven en una atmósfera muy húmeda y reciben del suelo, permanentemente húmedo, un abundante abastecimiento de agua, por ejemplo muchas plantas de sombra o las que viven en el interior de la selva. El sistema radicular y el vascular están débilmente desarrollados. Presentan estructuras que favorecen la transpiración: limbos foliares grandes, delgados, tiernos, jugosos y muchas presentan hidátodos, estructuras para eliminar agua activamente por un fenómeno llamado gutación. La luz está limitada, de modo que frecuentemente tienen cloroplastos en la epidermis. Ej.: helechos, Ruellia spp, algunas gramíneas.

Gutación en Rubus

HIDRÓFILAS Plantas acuáticas son las que viven en el agua o en suelos inundados. Junto a los cuerpos de agua, la vegetación muestra una zonación que está determinada en parte por la profundidad creciente del agua. Plantas anfibias o palustres o hidrófitos emergentes. Plantas acuáticas arraigadas con hojas flotantes. Plantas acuáticas arraigadas, totalmente sumergidas. Plantas acuáticas sumergidas y flotantes libres.

a,b. plantas anfibias o palustres c,d. plantas acuáticas arraigadas con hojas flotantes e,f. plantas acuáticas arraigadas totalmente sumergidas g,h. plantas acuáticas libres, sumergida (g), y flotante libre (h).

Los embalsados tan típicos de nuestros humedales están formados por una asociación de especies palustres y flotantes, acompañadas por plantas terrestres de lugares muy húmedos. Las plantas tienen sus raíces envueltas en fango, hay suelo, y debajo del embalsado puede haber 1 metro de agua o más, de manera que constituyen verdaderas islas flotantes. Sustentan incluso algunas especies arbóreas: Sapium haematospermum (lecherón), Erythrina crista-galli (seibo), Nectandra falcifolia (laurel), Croton urucurana (sangre de drago).

Totoral de Typha angustifolia

Plantas anfibias o palustres: hidrófitos emergentes o helófitos Viven en las riveras de los espejos de agua y de los ríos, en pajonales y juncales y también en las marismas, donde las crecidas o mareas anegan periódicamente el terreno. Representan la transición entre las plantas acuáticas y las mesófitas. Son los hidrófitos más especializados; las raíces y rizomas que están bajo el agua están bien desarrollados; el factor limitante es la disponibilidad de oxígeno, por eso presentan aerénquima bien desarrollado. Astrocaryum jauari es una palmera amazónica propia de selva inundable (selva sujeta a los desbordes de los grandes ríos durante varios meses al año). Esta palmera, cubierta por más de un metro de agua, no se pudre ni pierde las hojas, solo disminuye la cantidad de clorofila. Las raíces y el tallo presentan adaptaciones que le permiten una buena aireación, y evitan su colapso (Schlüter et al., 1993). Copernicia alba, palmera propia de nuestros ambientes inundables, probablemente presenta adaptaciones del mismo tipo. Hay plantas palustres de hojas anchas como Sagittaria (saeta), Thalia, Polygonum (catay), otras que forman los pajonales: muchas gramíneas, ciperáceas y juncáceas, así como Typha (totora) con tallos robustos y hojas ensiformes. Varias Onagraceae como Ludwigia grandiflora y L. peploides presentan largos tallos flotantes, sobre los cuales se disponen las hojas emergentes; en cada nudo nacen además raíces "flotantes" o neumatóforos, con geotropismo negativo, y raíces con geotropismo positivo, con estructura diferente. Los neumatóforos participan en el intercambio de aire, aparentemente toman oxígeno de la superficie, que circula al resto de la planta a través de los espacios intercelulares, y probablemente permiten la salida del dióxido de carbono (Ellmore, 1981).

Cyperaceae Copernicia Thalia multiflora

PLANTAS ANFIBIAS O PALUSTRES

Plantas acuáticas arraigadas con hojas flotantes Son frecuentes en agua estancada o en corrientes de agua lentas. Los rizomas están fijos, las hojas largamente pecioladas tienen el limbo flotante sobre la superficie del agua. Ej.: irupé, Victoria cruziana, con hojas flotantes de bordes elevados; Nymphoides verrucosa, la saeta, Sagittaria montevidensis; el helechito de agua, Myriophyllum aquaticum. Algunas de estas plantas presentan heterofilia: hojas sumergidas, flotantes y emergidas con forma diferente.

Nymphoides verrucosa, estrella del agua (Dicot.)

Hydrocleys nymphoides

Nymphaea amazonum Nymphoides verrucosa

Plantas acuáticas arraigadas sumergidas La totalidad del aparato vegetativo está sumergido en el agua. El sistema radical reducido les sirve sólo de anclaje al suelo, pues el vástago puede absorber directamente agua, anhidrído carbónico y sales nutritivas. Son frecuentes en agua corriente. Los tallos sumergidos no presentan tejido de sostén, no lo necesitan porque el agua sostiene la planta. El factor limitante es la escasez de oxígeno, de modo que los tallos y hojas contienen aerénquima.

Potamogeton ferrugineus Cabomba caroliniana, ortiga de agua

Plantas acuáticas flotantes o plantas acuáticas libres Hay plantas libres sumergidas como Ceratophyllum demersum, Utricularia foliosa y U. myriocista, sin raíces, con tallos bien desarrollados y hojas muy divididas. Otras son flotantes, algunas como Pistia stratiotes, el repollito de agua y Eichhornia crassipes, el aguapé, son formas en roseta, con hojas modificadas para flotar; tienen raíces bien desarrolladas, con caliptra pero sin pelos absorbentes, que sirven principalmente para asegurar el equilibrio de la planta sobre el agua. Azolla flota por sus hojas aplicadas contra la superficie del agua. Salvinia carece de raíces verdaderas, pero en cada nudo una de las hojas, con limbo muy dividido, hace las veces de órgano absorbente.

Ceratophyllum demersum

Salvinia auriculata, hojas flotantes bilobadas, hojas sumergidas con aspecto de raíces

Eichhornia crassipes

HALÓFITAS

Especie vegetal que habita en zonas costeras adaptadas a los medios salinos. Presenta modificaciones ecológicas y fisiológicas muy particulares. Poseen una elevada presión osmótica, de tres a siete veces superior a las plantas mesófitas.

Psamófila

Especie vegetal que se encuentra adaptada a la vida en arenales. Ej. Canelones (Myrsine laetevirens)

FORMAS DE CRECIMIENTO DE LAS PLANTAS

Los distintos portes de las especies darán la característica de las mismas dentro de su entorno Plantas Arbóreas Se consideran arbóreas todas las plantas leñosas que en estado de adultez alcanzan una altura mayor a 4m.

Plantas Arbustivas Se consideran arbustivas todas las plantas leñosas que en estado de adultez NO superan los 4m de altura.

Las Plantas rastreras Las rastreras son plantas que no crecen en altura, sino que se arrastran por el suelo o troncos caídos.

Las trepadoras son plantas que necesitan de un sostén externo para crecer en altura, generalmente lo hacen enredándose en los fustes de otras plantas.

NOMBRE CIENTÍFICO NOMBRE COMÚN

Desmaria mutabilis Quintral Amarillo

Philesia magellanica Coicopihue

Sarmienta repens Medallita

Las Plantas epifitas

Las epifitas son plantas que crecen sobre otras plantas,

pero que producen su propio alimento

NOMBRE CIENTÍFICO NOMBRE COMÚN

Desmaria mutabilis Quintral Amarillo

Tristerix aphyllus Liga

Tristerix corymbosus Quintral

Tristerix verticillatus Quintral del Huingán

Las plantas parasitas

Las parásitas son plantas que que viven a expensas de otras, es decir

no producen su propio alimento. En esta sección se incluyen también

las hemi-parásitas que son plantas que producen parte de su alimento

Las plantas herbáceas. Las herbáceas son plantas que no forman tallo leñoso por lo que en general no alcanzan grandes alturas.

FOTOSÍNTESIS

¿QUÉ ES LA FOTOSÍNTESIS?

Es un proceso en el cual los organismos con clorofila, como las plantas verdes, las algas y algunas bacterias, capturan energía en forma de luz y la transforman en energía química. La fotosíntesis se realiza en dos etapas: una serie de reacciones que dependen de la luz y son independientes de la temperatura, y otra serie que dependen de la temperatura y son independientes de la luz. La velocidad de la primera etapa, llamada reacción lumínica, aumenta con la intensidad luminosa (dentro de ciertos límites), pero no con la temperatura. En la segunda etapa, llamada reacción en la oscuridad, la velocidad aumenta con la temperatura (dentro de ciertos límites), pero no con la intensidad luminosa

FASES DE LA FOTOSÍNTESIS Fase primaria o lumínica Es una etapa en la que se producen reacciones químicas con la ayuda de la luz solar y la clorofila. El proceso genera oxígeno gaseoso que se libera al ambiente, y la energía no utilizada es almacenada en moléculas especiales llamadas ATP. En consecuencia, cada vez que la luz esté presente, se desencadenará en la planta el proceso descrito. Fase secundaria u oscura La fase oscura de la fotosíntesis es una etapa en la que no se necesita la luz, aunque también se realiza en su presencia. Ocurre en los cloroplastos y depende directamente de los productos obtenidos en la fase lumínica. Dicho proceso se desencadena gracias a una energía almacenada en moléculas de ATP que da como resultado el carbohidrato llamado glucosa (C6HI2O6), un tipo de compuesto similar al azúcar, y moléculas de agua como desecho. Después de la formación de glucosa, ocurre una secuencia de otras reacciones químicas que dan lugar a la formación de almidón y varios carbohidratos más. A partir de estos productos, la planta elabora lípidos y proteínas necesarios para la formación del tejido vegetal, lo que produce el crecimiento.

IMPORTANCIA DE LA FOTOSÍNTESIS La fotosíntesis es seguramente el proceso bioquímico más importante de la biósfera por varios motivos: 1. La síntesis de materia orgánica a partir de la materia inorgánica se realiza fundamentalmente mediante la fotosíntesis; luego irá pasando de unos seres vivos a otros mediante las cadenas tróficas, para ser transformada en materia propia por los diferentes seres vivos. 2. Produce la transformación de la energía luminosa en energía química, necesaria y utilizada por los seres vivos 3. En la fotosíntesis se libera oxígeno, que será utilizado en la respiración aerobia como oxidante. 4. La fotosíntesis fue causante del cambio producido en la atmósfera primitiva, que era anaerobia y reductora. 5. De la fotosíntesis depende también la energía almacenada en combustibles fósiles como carbón, petróleo y gas natural. 6. El equilibrio necesario entre seres autótrofos y heterótrofos no sería posible sin la fotosíntesis.

¿Cómo se combate este aumento de dióxido de carbono en el medio ambiente? Aquí es donde entra en escena la fotosíntesis. Operacionalmente, la fotosíntesis se inicia en la clorofila (sin ella, no hay fotosíntesis); luego deben concurrir las consideradas materias primas: el agua (H2O) (llevada a las hojas desde la raíz), y el anhídrido carbónico o dióxido de carbono (CO2), aportado en abundancia en la atmósfera terrestre. Por ejemplo, un árbol centenario puede llegar a tener 200.000 hojas y aunque su contenido total de clorofila no llegue a los 200 gramos, en un día soleado es capaz de asimilar 9.400 litros de dióxido de carbono, producir 12 Kg de hidratos de carbono y liberar la misma cantidad de oxígeno que el dióxido de carbono asimilado.

El hidrógeno (ión hidrógeno o protones de hidrógeno ya que han perdido su electrón) del agua es almacenado en la planta y el oxígeno (producto de la separación de las moléculas de agua) es expulsado al exterior como material de desecho de la fotosíntesis (desecho muy bienvenido por los seres vivos que lo usan para respirar). Luego, el ion hidrógeno se unirá al CO2 que la planta toma del aire (atmósfera) y comienza a ocurrir una serie de reacciones químicas, en las cuales se van formando compuestos hasta llegar a formar la glucosa que es un compuesto orgánico; es decir, está formado por C, H, O. La glucosa se forma gracias a la energía que aporta la molécula de ATP. Junto con la glucosa la reacción entre el dióxido de carbono y los iones hidrógeno libera moléculas de nueva agua que se forman con hidrógenos sobrantes del agua aportada desde las raíces unidos a oxígenos sobrantes del CO2.

Las materias primas para producir glucosa. Ya presente la glucosa, ésta participa en una serie de reacciones que llevan a la formación del almidón. Es muy importante no confundir el proceso de fotosíntesis de la planta con la respiración de la misma. En este último proceso, la planta realiza una acción inversa, ya que toma oxígeno del aire y expulsa dióxido de carbono, todo esto en forma simultánea con la fotosíntesis durante el día. En la noche, la planta sólo respira. El ingenioso truco de la naturaleza La fotosíntesis como la producción de glucosa a partir de dióxido de carbono atmosférico (CO2) y agua, gracias a la luz solar.

La reacción química de la fotosíntesis es la siguiente: Seis moléculas de dióxido de carbono más doce moléculas de agua, en presencia de luz solar y de clorofila, producen una molécula de glucosa, seis moléculas de agua y seis moléculas de oxígeno, este último liberado hacia la atmósfera. Las hojas captan la energía lumínica del sol gracias a la clorofila, pigmento verde que está en los tilacoides de los cloroplastos de las células. El dióxido de carbono de la atmósfera penetra por los estomas (poros) de las hojas. Las raíces absorben agua y sales minerales (savia bruta) que llegan a las hojas a través del tallo. El hidrógeno del agua (separado del oxígeno) se combina con el dióxido de carbono y originan glucosa y nuevas moléculas de agua, en tanto el oxígeno derivado del agua que llegó desde las raíces se libera hacia la atmósfera. Las plantas aprovechan la glucosa como alimento y guardan una parte como reserva.

GRACIAS POR LA ATENCIÓN PRESTADA Mag. Nora Malca nmalca@yahoo.com