lunes, 16 de mayo de 2011

LA ALIMENTACIÓN DE LAS PLANTAS



Las plantas fabrican su propio alimento

Las plantas, como los animales, necesitan alimentarse y respirar para crecer y sobrevivir.
La respiración de las plantas es como la de los animales: toman del aire oxígeno y expulsan el gas dióxido de carbono.
La alimentación de las plantas es muy diferente de la de los animales. Las plantas son autótrofas, es decir, no necesitan buscar su alimento como hacen los animales, sino que lo fabrican ellas mismas. Para ello necesitan aire, agua, algunas sustancias, que hay en el suelo y la luz del Sol.
La alimentación de las plantas comprende tres fases: la absorción de agua por la raíz, la fabricación de la savia elaborada y el reparto de la savia elaborada por toda la planta. Estas tres fases del proceso se producen constantemente.
La raíz absorbe del suelo el agua y las sales minerales

Las plantas absorben el agua del suelo a través de la raíz. Disueltas en el agua que toma la raíz, entran también en la planta otras sustancias que estaban en el suelo. Estas sustancias se llaman sales minerales, y son muy importantes para la alimentación de las plantas.
La mezcla del agua con las sales minerales se llama savia bruta. Para que la planta pueda fabricar su alimento, la savia bruta tiene que llegar a las hojas. El transporte de la savia bruta hasta las hoja se realiza por el tallo, á través de unos tubos muy finos llamados vasos leñosos.

En las hojas se fabrica la savia elaborada

Al llegar a las hojas, la savia bruta se mezcla con el dióxido de carbono que las hojas toman del aire.
En el interior de las hojas, la mezcla de savia bruta y dióxido de carbono sufre muchos cambios y se convierte en savia elaborada.
La savia elaborada es el alimento de la planta.
Para que las plantas transformen la savia bruta en savia elaborada es imprescindible la luz del Sol.
Este proceso de elaboración de alimentos a partir de la savia bruta, por medio de la luz, se llama fotosíntesis. Como producto de la fotosíntesis, las plantas desprenden oxígeno.

Por el tallo se reparte la savia elaborada
La savia elaborada va desde las hojas a todas las partes de la planta, a través de los vasos liberianos.
Estos vasos son diferentes de los que llevan la savia bruta. Así, la savia bruta y la savia elaborada nunca se mezclan.




LA EVOLUCIÓN DE LAS PLANTAS

En nuestro planeta la vida comenzó en los océanos hace unos cuatro mil millones de años cuando se formaron las primeras moléculas con las propiedades que se le asignan a la materia viva (ver ‘El origen de la vida, Ciencia Hoy, Vol. 3 N° 17: 58-64, 1992). Cuando entre estas moléculas apareció la clorofila, se tornó posible aprovechar la energía de la radiación solar para formar azúcares a partir del agua y del dióxido de carbono de la atmósfera mediante el proceso llamado fotosíntesis, durante el cual también se libera oxígeno a la atmósfera (ver ‘Agua, carbono, luz y vida, Ciencia Hoy, Vol. 5 N° 27: 41-55, 1994). Los azúcares permitieron que las primeras células vegetales engrosaran su membrana y acumularan reservas alimenticias. Estas células fueron las antecesoras de las algas y de todas las plantas verdes. El oxígeno generado por la fotosíntesis actuó como veneno para los seres más primitivos que cubrían sus necesidades de energía mediante la fermentación (proceso que transcurre en ausencia de oxígeno) los que para sobrevivir se refugiaron en medios no oxigenados, como el cieno del fondo de ríos, lagos y mares, donde permanecen todavía. Solo las algas verdes poseen clorofila la que es mucho más estable que los pigmentos de las algas pardas y rojas. Por eso únicamente las primeras pudieron generar descendientes que fueron los ancestros de todas las plantas terrestres mientras que las algas pardas y las rojas sobrevivieron restringiéndose a medios a los que no llega la radiación solar.

Las primeras plantas con hojas fueron los musgos a los que la evidencia fósil asigna un origen muy antiguo. Los musgos no evolucionaron, no se adaptaron a la vida aérea y si bien poseen lignina (componente esencial de la madera a la que le proporciona su rigidez), no supieron utilizarla. Los musgos, junto a las coníferas y las plantas con flores, constituyen la primera civilización vegetal que abandonó el medio marino para conquistar la tierra. Las primeras plantas que ‘aprendieron’ a aprovechar la madera fueron los helechos, los que constituyeron así la primera gran civilización vegetal adaptada a la vida terrestre. Hace cuatrocientos millones de años, después de una terrible sequía que asoló la tierra, surgieron las primeras plantas erectas como la Rhinia. Las primeras plantas provistas de madera proliferaron en la Era Primaria inicialmente como hierbas y luego como árboles cada vez más grandes, que formaron los enormes bosques del Carbonífero, desaparecidos en la actualidad transformados en los yacimientos de hulla. Estos yacimientos indican la existencia de inmensos bosques pantanosos, constituidos por equisetos gigantes (de los que actualmente solo quedan algunas especies), helechos con semilla y árboles con óvulos primitivos que, surgiendo de los pantanos, formaban un extraño paisaje vegetal. Helechos, equisetos y selaginelas (plantas con notoria separación de sexos) pertenecen a tres grandes líneas vegetales que desde el comienzo de la Era Primaria han evolucionado paralelamente. Esa evolución concluyó con el desarrollo, hace unos trescientos millones de años del óvulo, un nuevo órgano propio de las plantas con semilla. La semilla es un óvulo fecundado, donde se desarrolla el embrión, este permanece en un estado de vida latente; acumula reservas de alimentos para reanudar su crecimiento en el momento de su germinación.

Se acepta que la formación de metabolitos secundarios, o de productos del metabolismo especial, mencionado en el texto central como principal fuente de sustancias con efectos biológicos, se produjo a partir de la aparición de las plantas con óvulos y que su máxima expresión se logró con las Angiospermas (plantas con flores), cuya aparición en el curso de la evolución es muy posterior a la de las plantas con óvulos.

Las primeras plantas provistas de óvulos han desaparecido dejando como rastro solo algunos fósiles. Únicamente el Ginkgo, árbol venerable, verdadero fósil viviente, proporciona alguna idea de lo que fueron los primeros óvulos. El Ginkgo es el más antiguo de los árboles; existen dos clases de individuos: machos y hembras, reconocibles por su aspecto diferente. A pesar de su característica de fósil viviente perdido en la evolución, Ginkgo biloba L. es capaz de adaptarse rápidamente al medio como lo demuestra en el ejemplo de Hiroshima y Nagasaki mencionado en el texto central. Este árbol se mantiene merced al cuidado de los seres humanos. En el lejano Oriente se lo considera como sagrado y se lo cultiva alrededor de templos y pagodas, en donde forman verdaderas reservas naturales, que conservan ejemplares muy viejos. Se le atribuía al Ginkgo la capacidad de alejar los incendios. Esta creencia cobró nuevo vigor cuando el gigantesco incendio que acompañó al terremoto que destruyó Tokio en 1923, no afectó a un templo que estaba rodeado por numerosos Ginkgos. También se lo cultiva en jardines botánicos y a lo largo de las calles. Para fines decorativos solo hay que usar árboles masculinos, porque los óvulos no fecundados de los femeninos, al caer al suelo generan un olor sumamente desagradable. El Ginkgo resiste bien la contaminación, los gases tóxicos emitidos por los motores de combustión interna y la sequedad del ambiente urbano. En nuestro país se lo encuentra frecuentemente en plazas públicas (las fotos ilustran dos ejemplares de Ginkgo situados en Figueroa Alcorta y Tagle.

Los helechos también son fósiles vivientes conservados hasta nuestros días y que testimonian cómo habrá sido la vegetación en la Era Primaria (los Ginkgos son fósiles sobrevivientes de los bosques de la Era Secundaria, con óvulos, sin semillas y sin frutos). Las primeras plantas con semillas fueron Coníferas (pinos, abetos, sequoias, cedros, cipreses, araucarias, etc.) que aparecieron en la Era Secundaria cientos de miles de siglos después iniciando una nueva gran civilización vegetal. Luego de una expansión inicial, las Coníferas retrocedieron por efecto de la presión evolutiva de la última gran civilización vegetal constituida por las plantas con flores, las cuales poseen ovario y producen frutos. Estas se expandieron con un empuje irresistible que empezó hace cien millones de años y que no ha cesado de aumentar estableciendo nuevas relaciones, en beneficio mutuo, entre los animales y las plantas.

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