Espinas y cuajas para mantenerse en el desierto
2005/07/01 Galarraga Aiestaran, Ana - Elhuyar Zientzia Iturria: Elhuyar aldizkaria
A través de las palabras que Antoine de Saint-Exúpery puso en boca del Príncipe Pequeño, se transmite al lector el encanto del desierto. Los desiertos no están muertos, sino que esconden tesoros, además de pozos de agua ocultos, hay animales y plantas que le dan vida. Para poder sobrevivir en este duro lugar, los seres vivos del desierto están especialmente adaptados. Han tenido que desarrollar diferentes estrategias para hacer frente a la falta de agua y los cambios de temperatura, y como cada especie ha seguido su camino, hay una gran variedad.
Entre las plantas mejor adaptadas se encuentran los cactus. Los cactus son originarios de América, pero otras plantas de la zona seca han seguido un camino similar. Por lo tanto, los cactus no son las únicas plantas espinosas exprimidas, por lo que los no expertos suelen considerar como familia de los cactus a ciertas plantas en forma de cactus. Sin embargo, tienen características especiales, por lo que son excepcionales.
Respecto al resto de familias vegetales, los cactus son relativamente nuevos. Al estar originalmente sólo en América, parece que este continente se originó tras su separación de África. Analizando los fósiles, se cree que primero aparecieron en América del Sur y luego se expandieron por todo el continente. Salvo en latitudes muy septentrionales, han ocupado la mayoría de los hábitats, desde la jungla de lluvia hasta la montaña. Eso sí, la inmensa mayoría están en los desiertos.
La familia Cactaceae reúne aproximadamente 130 géneros y 1.500 especies. Parece que hay mucha diferencia entre unas especies y otras, pero todos son parientes y por lo tanto tienen un tono familiar. Su principal característica es su capacidad de almacenamiento.
Depósitos vivos de agua
Al cortar cualquier cactus se ve en su interior un líquido blanquecino. El 90% es agua. Cuéntanos: Un gigante Carnegia puede alcanzar tres mil litros. En una zona que apenas llueve, una planta de este tipo es como un oasis. Por ello, los cactus disponen de mecanismos para protegerse de animales sedientos. Algunos se rodean de espinas; otros han convertido el líquido en venenoso, y hay quienes tienen la mayor parte bajo tierra.
El metabolismo de los cactus está preparado para ahorrar agua. En época invernal apenas necesitan agua y las paredes de las células se contraen o aumentan en función del agua que contienen. El sistema de transporte de agua en el interior de la planta es relativamente escaso y se realiza mayoritariamente por ósmosis. La superficie de los cactus presenta una presión osmótica superior a la del interior, lo que facilita la entrada de agua.
Además del agua hay sustancias no congeladoras en el líquido de los cactus. Hay que tener en cuenta que en el desierto la temperatura puede ser a cero por la noche. También se han encontrado proteínas que ayudan a soportar altas temperaturas en el líquido de algunas especies.
Por otro lado, para evitar la evaporación del agua, los cactus están recubiertos de una cutícula encerada. A eso se debe su brillo. La forma también es adecuada para perder el menor agua posible, y muchas tienen forma de prismas o están formadas por partes ovoides. De este modo, algunas partes quedan a la sombra de otras y el Sol no alcanza de lleno la totalidad de la planta. Además, las intersticiales actúan como canales que conducen al interior del rocío que se acumula en la superficie. En los cactus espinosos, las espinas también ayudan a la recogida y asimilación del agua y otras espinas dan sombra.
Otra forma de evitar la evaporación es la pérdida de hojas. Algunos cactus apenas tienen hojas y muchos han desaparecido completamente. La mayoría de las plantas realizan la fotosíntesis en las hojas, mientras que los cactus lo realizan en los tallos. Por eso son verdes, porque tienen ahí la clorofila.
La fotosíntesis en dos ocasiones
La fotosíntesis permite a las plantas generar compuestos orgánicos y oxígeno a partir del agua y del dióxido de carbono del aire. El intercambio de gases se produce en los orificios llamados estomas, pero también la transpiración. La transpiración, por supuesto, es contraproducente en lugares secos. Por tanto, para evitar la pérdida de agua, los cactus tienen pocos estomas y sólo abren por la noche. Sin embargo, por la noche no hay Sol y su energía es imprescindible para realizar la fotosíntesis...
Pero los Kaktus encuentran un truco eficaz: Fotosíntesis KAM. El acrónimo KAM indica el metabolismo ácido de los crasuláceos, que fue la primera familia en estudiarse. Los primeros estudios datan de 1804, cuando unos cactus del género Opuntia demostraron que absorbían dióxido de carbono por la noche. Más tarde, vieron que las hojas de Bryophillum calcinum eran muy ácidas por la mañana, pero que se disfrutaban a medida que avanzaba el día.
Continuaron investigando y descubrieron que en algunas plantas la fotosíntesis se produce en dos ocasiones: por la noche, las plantas absorben dióxido de carbono y liberan oxígeno. El dióxido de carbono, mediante una cadena de reacción, se convierte en parte del ácido málico y se almacena. Durante el día, aprovechando la energía del Sol, se descompone el ácido málico y se generan los glúcidos necesarios para alimentar a las plantas.
Al utilizar bastante energía para acumular y descomponer ácido málico, los cactus crecen lentamente.
Protección espinosa
Esta fotosíntesis especial la realizan también varias plantas que no son cactus. Las espinas y las areolas son, sin embargo, las verdaderas señas de identidad de la familia Cactaceae. Otras plantas también tienen espinas, pero no son como las de los cactus. De hecho, los de los demás son superficiales, pero en los cactus llegan hasta el fondo y están conectados con tejidos interiores. Por ello, los botánicos creen que también sirven para interiorizar el agua o los alimentos.
Las espinas crecen en las areolas. Las Arenas son órganos especiales de los cactus. Son equivalentes a los ojos de otras plantas y, al igual que éstas, se forman hojas, brotes o flores a partir de las areolas. Además, desde otro lugar del areola se extraen también pelos, crines, glóbulos o espinas. En algunos cactus, las estructuras de ambos tipos sobresalen en la misma areola, mientras que en otros las estructuras son proporcionadas por areolas separadas.
En general, los espinas centrales de la areola sirven para protegerse de los depredadores, mientras que los que rodean el pie de la espina proporcionan sombra. En algunos cactus tienen forma de pelo, y el ejemplo extremo es Cephalocereus senilis: los pelos largos blancos cubren toda la planta y la protegen completamente del Sol.
Otra variante de las molduras son los glóbulos. Son de la familia del Indipedo y son un aguilucho inclinado hacia atrás. Son muy fáciles de meter en la piel y difícilmente pueden salir, por lo que los depredadores aprenden rápidamente que es mejor no acercarse a estos cactus.
Color
No hay rosas sin espinas, algo parecido se puede decir de los cactus. Todos los cactus tienen flores. Sin embargo, estas flores duran pocos días para no perder agua y, además, suelen estar rodeadas de espinas para protegerse de los que quieren comer.
Sin embargo, necesitan ayuda de los animales para polinizar. Por eso, además de los colores atractivos y el aroma, suelen tener muchos néctares y polen. Algunos cactus están especializados y sólo algunos insectos concretos o murciélagos pueden coger su néctar. Además, estos animales sólo se abren durante la búsqueda de comida, normalmente por la noche. Otros cactus, por el contrario, aceptan la ayuda de cualquier persona y no ponen dificultades para tomar néctar y polen.
Cuando las semillas comienzan a formarse, los frutos crecen. Algunas especies producen frutos secos. Estos no suelen tener un color especial, y al llegar se abren sin más. Los frutos de otras muchas son carnosos y coloridos, amarillos, rojos o naranjas. A menudo no tienen espinas para que los animales puedan comer con facilidad. El objetivo es que los animales coman sus frutos y luego las semillas se extiendan con las heces.
Al igual que ocurre con otras estructuras de cactus, las raíces están adaptadas al entorno. En la mayoría de los casos tienen largas raíces, cerca de la superficie, ocupando así una amplia zona. En cuanto llueve se llenan de agua y transportan el líquido hacia la planta. Sin embargo, algunas especies conservan el agua en sus propias raíces, por lo que suelen tener raíces gruesas.
Fascinante
Los cactus son, por tanto, plantas singulares y no es de extrañar su uso como ornamentación. Pero no es el único uso de los cactus. Está claro que se han utilizado para saciar la sed en el desierto, aunque a menudo el líquido tiene un sabor ácido. Pero los frutos de algunos son realmente dulces, como el de la hindúes, y se plantan como árboles frutales.
Además, el uso del indio es otro: es el huésped de la cochinilla. La cochinilla es un bicho que ataca la planta y las hembras se utilizan para elaborar un colorante rojo. De este modo, el indio se infecta intencionadamente con la cochinilla, para posteriormente recoger, secar, triturar y utilizar las hembras como colorantes. Con ello se tintan los tejidos y se fabrican cosméticos, acuarelas y pinturas.
Asimismo, diversas variedades sin espinas se utilizan para alimentar a los animales. Otros cactus, por su parte, tienen tallos grandes de madera, por lo que se utilizan en carpintería. Para ello son especialmente apropiados los del género Trichocereus. Por otro lado, se han utilizado las espinas de varios cactus para fabricar agujas y peines.
Estos usos se están perdiendo con el tiempo. Otros no parecen perderse fácilmente. Por ejemplo, en México y el sureste de EE.UU. hay un cactus, el peyte, de acción hipnótica. De allí sale la mescalina y se ha utilizado desde siempre en medicina y ceremonias religiosas. Aunque hoy en día lo consideran una droga, todavía se toma.
Además del peón, otros muchos cactus también contienen sustancias psicoactivas. De hecho, las industrias farmacéuticas están muy interesadas en estos compuestos, ya que pueden ser aptas para su uso médico. Parece que son tan especiales desde dentro como desde fuera.
Por todo ello, son muy apreciados y aunque crecen bien en viveros vegetales, algunos los toman de sus lugares de origen. El mercado es tan grande que hay especies amenazadas. Sólo en México, 257 especies están en peligro, 24 de ellas en peligro de extinción. Como ocurre a menudo, la belleza tiene un coste caro.
