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sábado, 24 de octubre de 2020

La noche de las calabazas

 


Aunque algunos la condenen como una “americanada”, Halloween (contracción de «All Hallows' Eve», en castellano «Víspera de Todos los Santos») es una celebración moderna resultado del sincretismo originado por la cristianización del Samhain, la fiesta celta del fin de verano, que, con el nombre de Magosto y utilizando castañas en vez de calabazas, perdura como fiesta tradicional en algunas regiones españolas.

Las raíces del Halloween vinculan el Samhain y la festividad cristiana del Día de Todos los Santos, celebrada por los católicos el 1 de noviembre. Se trata de una fiesta secular, aunque como tantas otras fiestas paganas se incorporó al calendario festivo cristiano. Los inmigrantes irlandeses transmitieron versiones de la tradición a Estados Unidos durante la Gran Hambruna irlandesa.

Halloween se asocia a menudo con los colores naranja, negro y morado, y está fuertemente ligada a símbolos como una calabaza hueca, la «Jack-o'-lantern», que rememora un viejo relato popular irlandés que habla de Jack, un granjero perezoso pero astuto que usó una cruz para atrapar al diablo y que se vio obligado a vagar eternamente como un alma en pena alumbrando las tinieblas con una brasa del infierno que le había dado Pedro Botero a modo de burla. Jack ahuecó un nabo de gran tamaño, puso la brasa en su interior y comenzó a vagar eternamente y sin rumbo por todo el mundo para encontrar un lugar donde pudiera descansar eternamente.

La linterna de Jack en Irlanda y Escocia era un nabo tallado con la supuesta cara tenebrosa de Jack, que se solía colocar en las ventanas para ahuyentar al diablo y a todo espíritu maligno de los hogares. Hoy, un Jack-o’-lantern es una calabaza tallada a mano en cuyo interior se coloca una vela encendida. Antes de ponerte a tallar una calabaza para colocar una vela en su interior, quizás quieras identificar su especie y variedad, lo que puede orientarte sobre qué hacer con ella una vez que haya pasado Halloween.

Figura 1. Secciones longitudinales de flores femeninas (A y masculinas (B) de Cucurbita maxima. En ambas, los nectarios (B, E) recubren la cavidad del receptáculo y se tiñen de negro en solución de yoduro de potasio de Lugol (C, F). n, nectario; sm, estigma; sy, estilo; o, ovario; a, antera; f, filamento estaminal. Barras de escala en A y D = 50 mm; en B, C, E, F = 5 mm. Fuente.

Para empezar, las calabazas poseen los caracteres diferenciales de la familia a la que pertenecen, las cucurbitáceas, una familia dominada por herbáceas trepadoras mediante zarcillos. Sus flores amarillas y de corola tubular que se abren durante la mañana, están adaptadas a la polinización por insectos diurnos principalmente abejas a las que recompensan con abundante néctar (Figura 1). Sus flores solitarias o en fascículos tienen corolas de pétalos soldados y campanuladas (Figura 2). Son unisexuales, unas masculinas provistas de unos estambres con grandes anteras, y otras femeninas dotadas con un ovario del que me ocuparé más abajo.

Hay calabazas de verano y calabazas de invierno. Las primeras aparecen de julio a agosto. Son blandas y de piel clara y fina. Tienen un periodo de conservación más corto que las de invierno. Al tener la piel más fina, se pueden comer enteras, incluyendo la cáscara donde se encuentran la mayoría de los nutrientes. Las de invierno son más dulces, pero más secas que las de verano, con menor contenido de agua y piel más gruesa.

Figura 2

Casi todas las calabazas cultivadas y comercializadas proceden de cinco especies estrechamente relacionadas del género Cucurbita. Las tres especies más comunes, C. pepo, C. moschata y C. maxima, tienen variedades que incluyen la palabra “calabaza” en sus nombres comunes. La mayoría de las calabazas de Halloween son variedades de C. pepo, que también incluye a los calabacines y otras calabazas de verano. Las calabazas zapallo son variedades de C. moschata, mientras que las calabazas enlatadas comerciales, las calabazas gigantes, la calabaza para tartas y la mayoría de las calabazas de formas o colores extraños son todas variedades de C. maxima.

Una calabaza es un fruto. Concretamente, es una pepónide, una baya de paredes endurecidas que se desarrolla a partir de una flor con un ovario ínfero, que se encuentra dentro del hipanto, el tejido procedente del receptáculo o tálamo floral que sostiene los pétalos y los sépalos. El círculo marrón de la parte inferior de la calabaza es la cicatriz que queda después de que los pétalos y los sépalos se desprendieran al desarrollarse el fruto (Figura 3).

Figura 3. Cortes transversales de una pepónide en tres estados de desarrollo. En el estado más inmaduro (izquierda) los tres septos corresponden a las tres placentas (Pl) profundamente intrusas. En este caso cada placenta porta cuatro filas de óvulos (ov), dos a cada lado del septo. En la imagen del centro aparece un fruto cosechado inmaduro, con los óvulos ya transformados en semillas o pipas (se). En la derecha aparece un fruto cosechado recién madurado. Los tejidos centrales degeneran en una cavidad fibrosa al madurar. Algunas placentas han degenerado dejando unas cavidades o lóculos.

A medida que se desarrolla el fruto, el tejido de hipanto se fusiona con la pared exterior del ovario, el exocarpo, para convertirse en la cáscara, que recubre la pulpa consistente del mesocarpo y el endocarpo blando. Cuando quitas el tejido fibroso y pegajoso y las semillas del interior de la calabaza, estás raspando tanto el endocarpo como las placentas que conectan las semillas con la pared del ovario. Placentas y endocarpo se utilizan para elaborar el “cabello de ángel”. Si la calabaza no está demasiado madura, la cavidad central aparecerá con unos lóbulos delimitados por los septos formados por la proliferación hacia el interior de las placentas, que en principio se originan en las paredes externas del endocarpo.

Figura 4. El "mango" (1) es el pedúnculo lilgnificado que unía la flor al tallo. En el extremo opuesto una protuberancia marca el lugar en el quese encontraba el estilo. En algunos lugares hay también callosidades  lignificadas (2).


Empieza a ahuecar la calabaza cortando la tapa alrededor del "mango", que en realidad es el pedúnculo, el tallo que unía primero la flor y luego el fruto con el tallo principal de la planta. En el polo opuesto al mango, una protuberancia marca el punto en donde se encontraba el estilo (Figura 4). El pedúnculo es leñoso porque está impregnado de lignina, la sustancia responsable de la dureza de la madera. Cosechamos las calabazas de verano para comer cuando están muy inmaduras y tiernas. Sin embargo, si se dejan madurar por completo, las calabazas de verano se lignificarán hasta formar una calabaza de peregrino, mucho más dura que la cáscara de una calabaza madura, que no está lignificada.

Cuando observamos el tejido endurecido del exterior de la calabaza, es posible que veamos algunas zonas que presentan un callo rugoso de color tostado. Es una lignificación parcial con la que la calabaza responde a las heridas o al ataque de patógenos. La lignificación parcial suele ser más prominente allí donde la calabaza estaba en contacto con el suelo, donde sufre el mayor ataque de hongos.

Coge las semillas y guárdalas. Cuesta algún esfuerzo separar las placentas pegajosas de las semillas, pero saladas y tostadas están muy ricas. Antes de salarlas, rompe la capa dura de la semilla (la testa) y en su interior verás los cotiledones (hojas embrionarias) de color verde oliva, que ocupan la mayor parte de la semilla. El resto del embrión está en el extremo puntiagudo de la semilla formando una especie de lágrima.

Figura 5. Luffa es un género perteneciente a la familia Cucurbitáceas. Sus frutos son conocidos como pastes, estropajos o esponjas vegetales. La especie más empleada con fines comerciales es Luffa cilindrica, y proviene de la familia Cucurbitaceae. Es una planta tropical originaria del sureste asiático, que requiere abundante calor y humedad para desarrollarse. Sus frutos, miden unos 30 cm y tienen un aspecto y sabor muy similar al del calabacín. De hecho, en algunos países de Asia y África los recolectan antes de que maduren y los consumen como alimento. Por otra parte, cuando el fruto de la luffa madura, se convierte en un material fibroso que es el que se utiliza como esponja vegetal y exfoliante natural para el cuerpo.

Algunas variedades de C. maxima o C. moschata tienen una pulpa más gruesa y densa, y son las mejores para cocinar. Sin embargo, independientemente de la variedad, el tiempo transcurrido desde la cosecha afectará a la dulzura y al sabor de las calabazas invernales. En la madurez, la calabaza está llena de almidón, pero a medida que pasa el tiempo después de cosechada, las enzimas convierten el almidón en azúcar para sostener la respiración de las células y de las semillas que permanecen vivas durante algún tiempo, y las pectinas celulares se descomponen, ablandando el fruto. Es por ello por lo que se recomienda un período de “curación” después de la cosecha de la calabaza de invierno, para endulzarla y suavizarla un poco.

Merece la pena hablar un poco de las pectinas. Las paredes celulares de muchas plantas son ricas en pectina, el nombre que se da a un grupo de polisacáridos (azúcares) que constituyen la estructura de la pared celular y ayudan a mantener unidas las células. Cuando se calienta con una cantidad de ácido y azúcar específica para una pectina determinada, esta convierte el líquido en el que se disuelve en un gel. Por eso se agrega pectina comercial como gelificante para hacer mermelada o gelatina con frutas con un bajo contenido en pectina como melocotones, fresas o frambuesas.

Algunas frutas, entre ellas la calabaza, producen suficiente pectina por sí solas como para gelificarse cuando se cocinan con azúcar. La típica carne de membrillo, elaborada con el membrillo Cydonia oblonga, y su equivalente latinoamericano, el dulce de guayaba elaborado con diferentes especies de Psidium, también se gelifican. Las pectinas naturales gelifican las mermeladas de los cítricos y son responsables de la agradable textura de la cáscara de los cítricos confitados. Los arándanos (Vaccinium) y los cítricos producen suficiente ácido para formar el gel por sí solos. En otras frutas hay que añadir jugo de limón o algún otro ácido para que las pectinas naturales de las frutas bajas en ácidos se gelifiquen. © Manuel Peinado Lorca. @mpeinadolorca.


lunes, 19 de octubre de 2020

El bosque de un solo árbol o el ser vivo más grande del mundo

 

Bosque de álamo temblón en las Rocosas cerca de Vail, Colorado.

En el otoño, los turistas toman las carreteras de Norteamérica para disfrutar de los vivos colores que aparecen cuando los árboles de hoja caduca reciclan los verdes producidos por la clorofila. En el oeste de Estados Unidos y Canadá, el árbol más colorido del otoño es el álamo temblón, Populus termuloides. Amarillos brillantes y tonos espectaculares de intensos dorados contrastan con los distintos tonos verdes de las coníferas perennifolias. El álamo temblón recibe su nombre del característico aleteo de sus hojas, que se agitan incluso con las brisas más suaves.

Aunque al visitante del parque natural de Fish Lake en Utah le parezca estar delante de un bosque de 47.000 álamos temblones, en realidad se trata de un solo árbol conocido como “Pando” (nombre que en latín significa «se extiende»), que se describió por primera vez en 1976. Este enorme ser vivo extiende sus raíces 43 hectáreas bajo el suelo (unos sesenta campos de fútbol), de las que desde hace unos 14.000 años están surgiendo nuevos tallos que reemplazan a los que mueren, clonando una y otra vez la primera planta surgida hace milenios, antes incluso de que el Homo sapiens llegase a colonizar Europa.

Considerado el organismo vivo más pesado del planeta (alrededor de 5.900 toneladas) y entre los más ancianos (aunque no se puede establecer a ciencia cierta su edad), ha resistido cambios extremos de clima y la llegada del ser humano. Sin embargo, ahora puede tener los días contados.

En un artículo publicado en la revista PLOS ONE, dos investigadores de la Universidad de Utah han llevado a cabo un estudio de la evolución de este «bosque de un árbol» que abarca las últimas siete décadas. Sus conclusiones señalan que su superficie se está reduciendo principalmente debido a la amenaza de otra especie, el ciervo mulo (Odocoileus hemionus). Este animal, que vive en la zona y se alimenta de plantas jóvenes, frena su regeneración, dejando sin sucesores a los árboles envejecidos que forman Pando, cuya vida media apenas supera un siglo.

Secuencia cronológica de la evolución del bosque de álamos temblones de Fish Lake. El polígono amarillo representa el límite de Pando (sus raíces). Se pueden observar zonas deforestadas en las que ya no crecen árboles. Foto

El estudio, además de presentar el primer análisis completo de las condiciones actuales del enorme álamo, ofrece una secuencia de fotografías aéreas tomadas durante 72 años en la que se puede observar cómo Pando ha ido «adelgazando» constantemente en las últimas décadas. En las imágenes se ven las zonas deforestadas por el desarrollo humano y cómo el «gigante temblón» ha superado milenios, pero no ha aguantado a menos de un siglo de intromisión humana.

La presión ejercida por los ciervos, unida a la del ganado y las visitas turísticas es tan fuerte que en una o dos décadas Pando medirá siete hectáreas. Después de ser nombrado en 2014 como un árbol señero del estado de Utah, la administración decidió proteger a Pando con vallas, pero solo las instaló en una mitad del bosque y con una altura insuficiente, a juzgar por los resultados. El ciervo mulo parece estar encontrando maneras de atravesar la cerca por sus puntos débiles o saltando por encima de ella. 

La singular forma de reproducción de Populus tremuloides, de cuyo enorme entramado de raíces van surgiendo clones, es decir, nuevos árboles idénticos genéticamente uno de otros, formando un solo ser vivo, no es exclusiva de Pando. De hecho, se tiene constancia de otros grandes árboles semejantes, aunque ninguno llega a la envergadura de este «gigante» (de media ocupan «tan solo» una hectárea de terreno). Sin embargo, los científicos sospechan que pueden existir otros Pandos similares, pero desconocidos hasta la fecha. © Manuel Peinado Lorca. @mpeinadolorca.


domingo, 18 de octubre de 2020

El hongo más pesado del mundo

Armillaria gallica. Foto de Dan Molter.

Se adentra el otoño y con él comienza la temporada de las setas. Quienes se afanan estos días buscando setas dispersas por bosques y prados, se sorprenderán al saber que uno de los organismos más grandes del mundo es precisamente una seta.

Han corrido ríos de tinta sobre la ballena azul (Balaenoptera musculus), cuyo tamaño medio de entre 24 y 27 metros de longitud y su peso medio de entre 100 y 120 toneladas (hay registros de ejemplares de más de 30 m de longitud y 170 toneladas) la convierten en el animal más enorme que jamás haya vivido, superando incluso a los dinosaurios de mayor tamaño. Pero resulta que algunos de los organismos más grandes de la Tierra no están en los océanos, sino debajo de nuestros pies.  

Por peso y tamaño, los hongos del género Armillaria superan ampliamente a las ballenas. En 1992 la revista Nature publicó un artículo con un descubrimiento sensacional: en un bosque de Crystal Falls, Michigan, se encontró un clon del hongo Armillaria gallica que se extendía a través de más de 39 hectáreas de suelo forestal y se aferraba a cientos de sistemas radiculares de árboles. Ese tamaño convertía al hongo en uno de los organismos más grandes del mundo. 

Armillaria gallica es un hongo cuyo cuerpo principal (micelio), como el de la mayoría de los hongos, es un conjunto subterráneo de filamentos (hifas). Cuando se asienta en un bosque, el micelio puede desarrollar un amplio sistema de estructuras similares a raíces subterráneas (rizomorfos), que pueden extenderse hectárea tras hectárea en busca de madera para consumir. Mientras que otros hongos prefieren la madera ya en descomposición, Armillaria gallica, como otras especies próximas, infecta a los árboles vivos, matándolos lentamente en el transcurso de varias décadas, para luego continuar consumiéndolos una vez que están muertos.

Rizomorfo de Armillaria. Foto.

El hongo se hace visible cuando, para reproducirse sexualmente mediante esporas, produce unos cuerpos fructíferos (setas) de tamaño modesto (pueden medir hasta unos 10 cm de diámetro), de color amarillento, provistos de un anillo blanco en la mitad del pie y cubiertos de pequeñas escamas en el sombrerillo.

Tomando como referencia las tasas de crecimiento observadas, en 1992 se estimó que el ejemplar de Michigan tenía al menos 1.500 años y pesaba más de 110 toneladas. Casi tres décadas después, los investigadores han regresado al bosque y han encontrado que el mismo A. gallica todavía prospera en su sitio original. Utilizando métodos genéticos más precisos, han calculado que el ejemplar es más antiguo y voluminoso de lo estimado originalmente: al menos 2.500 años y 450 toneladas, respectivamente. Este organismo titánico y matusalénico pesa casi cuatro veces más que una ballena azul y es solo un poco más pequeño que la Ciudad del Vaticano.

Para llegar a su nueva estimación, los investigadores estudiaron la composición genética de 245 muestras y estudiaron las tasas de crecimiento de las hifas  que hacen que el hongo se propague. La secuenciación genética de quince muestras también reveló que solo 163 de los 100 millones de bases de su genoma han cambiado durante toda la vida del coloso fúngico. Esa tasa de cambio es notablemente baja desde el punto de vista de la mutación genética. Quizás eso no debería ser sorprendente para un organismo que ha existido desde la Batalla de las Termópilas.

El gigantesco hongo de Crystal Falls fue la tarjeta de visita que alertó sobre el enorme tamaño que podían alcanzar estos hongos. Desde su descubrimiento han aparecido otros ejemplares de Armillaria que lo convierten casi en liliputiense. Una Armillaria que se encuentra en las Blue Mountains del este de Oregón (Armillaria ostoyae) cubre casi 800 hectáreas y puede tener más de 8.000 años, lo que por el momento convierte a este hongo en uno de los organismos de mayor tamaño del planeta. No es ni el mayor ni el más viejo, no. Un álamo temblón de Utah ha superado los 40.000 años y forma un bosque que cubre 43 hectáreas. Me ocuparé de él otro día.

Por ahora me limitaré a decir que las setas de estos hongos (como los troncos del álamo temblón de Utah) no son organismos individuales propiamente dichos. En realidad, son colonias clonales, es decir, un grupo de individuos genéticamente idénticos que han crecido en un determinado lugar a partir de un solo antepasado mediante reproducción vegetativa, no sexual. Por encima del suelo, las setas de estos hongos parecen ser individuos distintos, pero bajo tierra permanecen interconectadas y son todas clones del mismo micelio. Por cierto, para desdicha e los micófagos, estas setas no se comen. © Manuel Peinado Lorca. @mpeinadolorca.


sábado, 17 de octubre de 2020

La maravillosa estrategia polinizadora de las campanillas

Campanula persicifolia

La polinización, el proceso de depositar polen sobre el estigma de una flor, es la clave del éxito de cualquier planta que se reproduzca sexualmente. Hay dos tipos principales: autopolinización y polinización cruzada. La autopolinización es el depósito de polen de una flor sobre el estigma de la misma flor, mientras que la polinización cruzada sucede cuando el polen de una flor se deposita sobre el estigma de una flor diferente de la misma planta o de una planta diferente de la misma especie.
Por tanto, la autopolinización involucra a una sola planta, mientras que, desde el punto de vista genético, en el caso de la polinización cruzada pueden ocurrir dos circunstancias. Cuando el polen se traslada desde una flor hasta el estigma de otra flor de la misma planta, no hay intercambio de genes y, en consecuencia, acechan los peligros degenerativos de la endogamia. En cambio, cuando el polen se traslada desde una flor hasta otra de una planta diferente de la misma especie, es decir, en la polinización cruzada propiamente dicha, el intercambio genético está garantizado.
Evitar la endogamia y favorecer el intercambio genético entre plantas diferentes de la misma especie es la diferencia clave entre la autopolinización y la polinización cruzada propiamente dicha. El transporte de los granos de polen desde la flor de una planta hasta otro ejemplar de su misma especie es una forma de conseguir una descendencia genéticamente diversa. No existe una estrategia única para todas las plantas cuando se trata de buscar el intercambio genético.
Las plantas tienen muchas estrategias diferentes para incrementar las posibilidades de que su polen termine en un individuo distinto en lugar de depositarlo en sus propias flores. Teniendo en cuenta que miles de plantas tienen flores en las que coexisten estambres y ovarios, es decir, en la que en el pequeño espacio de una flor conviven los dos sexos, en la naturaleza existen múltiples mecanismos implicados en favorecer la alogamia, es decir, en impedir o dificultar al máximo la autopolinización.
Disección de la flor de Campanula persicifolia. Fuente

Las campanillas de los géneros Campanula y Campanulastrum han desarrollado un original mecanismo que implica el movimiento de unos pequeños pelos situados en el interior de sus flores. Su estrategia se llama “presentación secundaria del polen”. Consiste en la transferencia del polen desde las anteras a otra estructura floral de donde será recogido por los polinizadores.
En el caso de las Campanula, eso significa que el polen permanece encerrado en las anteras hasta que el estilo (la columna que emerge del ovario) se alarga por el interior de las anteras y arrastra el polen con él. El proceso se ve favorecido por el hecho de que los estilos de las campanillas están cubiertos externamente de pelos que recogen el polen a medida que se alarga. Básicamente, el estilo actúa como una pequeña escobilla que barre el polen contenido en las anteras.
Aunque el estigma arrastre el polen, no hay mayor problema porque no el estigma no es receptivo al polen hasta que se haya eliminado la mayor parte del mismo. La cuestión es cómo "sabe" la planta cuándo se ha eliminado su propio polen. La clave está en esos pelos. 
Los pelos que cubren el estilo son sensibles al tacto. Cuando un insecto aterriza en la flor y comienza a recolectar polen, sus movimientos envían una señal a las células en la base de cada pelo que provoca un cambio en la forma en que almacenan agua. Cuando se activan, las células basales expulsan agua, lo que hace que se encojan. A medida que se encogen, los pelos se dirigen curvándose gradualmente hacia unas microcavidades del estilo. Mientras lo hacen, el polen cae o se introduce en esas cavidades. Allí lo recogerán los insectos.


Pelos recolectores de polen en los estilos de: 1) Campanula barbata;  2) Campanula kremeri;  3) Campanula dichotoma;  4-6) Cavidades a las que se han retirado los pelos recolectores de polen. Fuente.  

Hasta que los pelos no se hayan retraído por completo, el estigma no será receptivo al polen. Al hacerlo, la planta minimiza las posibilidades de que su propio polen termine en el estigma receptivo. La velocidad a la que se retraen los pelos depende de la frecuencia con la que se visitan las flores. Las flores que reciben numerosas visitas de polinizadores en un corto período de tiempo retraen sus pelos mucho más rápidamente que las plantas que reciben menos visitas. 
Eso no quiere decir que el mecanismo funcione siempre. Cuando una flor no ha recibido visitas, el estilo se volverá receptivo independientemente de si se ha eliminado el polen o no. En esos casos de emergencia, la autopolinización asegurará la descendencia de ese ejemplar. No es la mejor solución, pero este plan de emergencia funciona especialmente en las especies que tienen solo una breve temporada de reproducción (especies anuales).
Desde que de niño leí Peter Pan, siempre me han gustado las campanillas. Son plantas hermosas con mucho valor ecológico. Gracias a estas lecturas (1, 2, 3, 4), haber aprendido este verano su sorprendente y complejo mecanismo de polinización ha conseguido que me gusten un poco más. © Manuel Peinado Lorca. @mpeinadolorca.

lunes, 12 de octubre de 2020

Cuando comes manzanas ¿estás comiendo frutos?

Antes de empezar, recuerda que el fruto (fruta, una vez comercializado) se origina a partir del ovario como consecuencia de la fecundación. 

Dependiendo de cómo acostumbres a comer manzanas, es posible que, desde el punto de vista botánico, en realidad no consumas ningún fruto. Si muerdes la parte exterior, evitando morder el corazón, es posible que dejes intacto el verdadero fruto. Si, por el contrario, vas mordisqueando hasta llegar al centro y le propinas un bocado, habrás llegado al auténtico fruto.

En las manzanas, como en otros frutos de tipo pomo como membrillos o peras (la gente a veces los llama “frutos de pepita”), el fruto "verdadero", es decir, la parte derivada del ovario, está inmerso dentro de un gran hipanto carnoso que se desarrolla a partir de otras partes de la manzana (Figura 1). La mayor parte de lo que comemos es ese dulce y crujiente hipanto (en latín hypanthium: "debajo de la flor").

Figura 1


Sin embargo, a pesar de lo que algunos creen, el ovario real no son solo los tabiques algo coriáceos que rodean las semillas y forman la estrella cuando damos un corte transversal a una manzana. La mayor parte del ovario es carnoso y se mezcla casi a la perfección con el resto de la manzana. Su límite es sutil, pero puedes verlo en una manzana cortada como un anillo de tejido vascular que rodea al corazón (Figura 2).

Figura 2. Manzanas maduras en corte longitudinal y transversal.  El "fruto verdadero" es la parte derivada del ovario. Es visible en una manzana cortada como un anillo de tejido vascular.


Los frutos en pomo se encuentran en manzanas (Malus domestica), peras (varias especies de Pyrus), membrillos (Cidonia oblonga), nísperos japoneses (Eriobotrya japonica) y nísperos europeos (Mespilus germanica), todos ellos miembros del mismo clado (linaje) dentro de la familia de las rosas (Rosaceae).

También se encuentran en el clado plantas típicamente ornamentales o silvestres como Crataegus, Cotoneaster, Heteromeles, Pyracantha o Photinia. Todas estas especies tienen flores con ovarios ínferos encerrados dentro de un hipanto y, a este respecto, son únicas dentro de la familia de las rosas. Incluso las mismas rosas (género Rosa) tienen ovarios súperos).

Es fácil detectar un ovario ínfero porque las partes sobrantes de la flor (o sus cicatrices) se pueden encontrar sobre el fruto maduro en la parte opuesta al pedúnculo (el tallito que sostenía a la flor y luego al fruto). En la familia de las rosas, resulta útil comparar entre manzanas y cerezas (Figura 3), e incluso con las fresas.

Figura 3. Las flores del cerezo (las diferentes especies de cerezos) tienen ovarios súperos visibles dentro de la copa floral.  Los ovarios ínferos de las flores de la manzana están inmersos dentro de un hipanto y se fusionan íntimamente con él.


Los sépalos y pétalos de una cereza generalmente se caen, pero dejan cicatrices en un anillo cerca de donde el pedúnculo alcanza el fruto. Los sépalos de una fresa siempre persisten, y los pétalos a menudo se pueden encontrar en las bayas frescas, justo alrededor del tallo. Por el contrario, las piezas florales de una manzana están en la "parte inferior", opuesta al extremo del pedúnculo (Figura 4).

Figura 4. Los sépalos y un pétalo arrugado son visibles en el extremo de la flor de una manzana.


Allí se puede ver un anillo de sépalos que rodea un grupo de estambres y, a veces, incluso a los estilos que conducen al ovario. Estambres y estilos aparecen retorcidos y secos, porque una vez cumplida su función se marchitan. De vez en cuando no encontramos con un pétalo arrugado.

Lo que hemos aprendido del genoma de la manzana

Un pomo es un tipo de fruto; no debe olvidarse que los tipos de fruto son categorías artificiales con límites difusos y sin una relación regular o necesaria con la historia evolutiva o la relación filogenética. Dicho esto, los parientes cercanos a menudo producen el mismo tipo de fruto y hay algunos tipos de frutos restringidos por convención a familias o clados específicos de plantas. Los frutos de los cítricos (los hesperidios) son un buen ejemplo de la perfecta posición de un tipo de fruto en un grupo taxonómico natural.

Dentro de la familia de las rosas (Figura 5), la aparición de los pomos refleja la historia evolutiva: los pomos están presentes en un solo clado, la tribu de las manzanas (llamadas Pyreae o Maleae). Curiosamente, este tipo de fruta puede ser el resultado de un gran cambio genético dentro de la familia que sucedió hace unos 50 millones de años. En 2010, un equipo de investigadores publicó un artículo sobre el genoma de la manzana, en el que se mostraba que un antepasado de la tribu de la manzana experimentó una duplicación de todo su conjunto de cromosomas. La duplicación fue seguida por una expansión y diversificación de un conjunto de genes (genes homeóticos MADS) que controlan el desarrollo de flores y frutos mediante la regulación de la expresión de otros genes.



Pero ¿cómo pudieron algunos cambios genéticos convertir un fruto seco ancestral en una manzana? Porque uno de estos genes MADS es particularmente importante para que un fruto sea carnoso: cuando se bloquea experimentalmente, el fruto resultante permanece seco. Lo que es aún más impresionante es que el mismo gen también debe funcionar para otras características del fruto, exactamente las características que hacen que un fruto carnoso sea atractivo para los dispersores animales: color, aroma y contenido de azúcar.

Si quieres saber cuál es la fruta más cara del mundo, abre este enlace. Si deseas saber casi todo sobre las manzanas, lee este libro. ©Manuel Peinado Lorca. @mpeinado Lorca.

sábado, 10 de octubre de 2020

Las tramposas palancas de las orquídeas verdes

Pterostylis turfosa. Foto


Como si hubieran escapado de una exposición de arte moderno, las flores de las casi 300 especies de orquídeas verdes (género Pterostylis) son tan complejas como hermosas. Originarias de Australia, Nueva Zelanda, Nueva Guinea, Nueva Caledonia e Indonesia, muchas orquídeas verdes utilizan trucos muy elaborados para aumentar las posibilidades de ser polinizadas por diferentes insectos.

Aunque varían en forma, tamaño y color, las flores se ajustan a un modelo más o menos similar. El sépalo dorsal y dos pétalos laterales se fusionan formando una estructura parecida a una caperuza, de donde proviene el nombre de “encapuchadas” con el que se conocen en sus lugares de origen. 

En la parte delantera de la flor, los dos sépalos laterales se fusionan cerca de su base y se estrechan en dos puntas o alas superiores que dan a las flores un aspecto sorprendente. Toda la estructura floral constituye una especie de trampa de caída alrededor de los órganos sexuales. En muchas especies, el pétalo inferior o labelo sobresale, emerge por la boca del tubo floral y está cubierto de pelos u otras protuberancias.



Las flores de las orquídeas verde son verdaderas maravillas de la evolución. No solo son estructuralmente complejas; también están tintadas en varios tonos de verdes, blancos, rojos y marrones. Por supuesto, todo ese alarde de belleza tiene una sola función: el sexo.

Esencialmente, las flores son trampas polinizadoras que funcionan como resortes. Como tantos otros miembros de la familia Orchidaceae, estas orquídeas son unas estafadoras que engatusan a sus polinizadores con la promesa de sexo, pero no ofrecen nada a cambio y acaban por dejarlos con dos palmos de narices.

Aunque todavía queda mucho por aprender sobre la polinización en este género, una investigación demuestra que prometer sexo es el principal truco que emplean. La abundancia de insectos macho que visitan las flores de muchas especies indica que consiguen la polinización a través del engaño sexual.

Atraídos por aromas que imitan con precisión las feromonas de las hembras receptivas, los machos aterrizan en la flor y comienzan a buscar pareja. Inevitablemente comienzan a explorar el labelo, lo que los conduce hacia el tubo floral. En algún momento de su andadura, el insecto macho alcanza un punto de inflexión del labelo. Como un balancín disparado por el exceso de peso del insecto, el labelo se dispara hacia atrás golpeando al visitante contra la columna, donde entra en contacto con los órganos reproductores.

Pterostylis coccina , sépalos y pétalos eliminados (1) - labelo (2) - bisagra (3) - estigma (4) - pollinia (acumulación de polen). Imagen


Todo el proceso pilla de sorpresa a la víctima desprevenida. El aturdido insecto macho se afana en el interior del tubo antes de encontrar la única vía de escape proporcionada por una anatomía floral que asegura tanto la adquisición como la deposición del polen. Los experimentos han demostrado que este mecanismo de palanca se puede repetir hasta tres veces en unas pocas horas, por lo que cada flor dispone de varios intentos para que el proceso se lleve a cabo correctamente.

¿Qué insectos son víctimas de la treta? En su mayoría son dípteros como moscas pequeñas y mosquitos. Las pocas investigaciones que se han realizado sobre los síndromes de polinización de estas orquídeas han revelado relaciones sorprendentemente complejas y, a menudo, específicas de especies entre las plantas y sus polinizadores.

Eso es coherente desde un punto de vista químico. Es poco probable que las feromonas de apareamiento de una especie de mosca o mosquito atraigan a machos de diferentes especies. El truco de las orquídeas verdes solo funciona con una o posiblemente incluso con un par de especies estrechamente relacionadas. 

Aun así, quedan por resolver muchos misterios en este grupo diverso y extendido de orquídeas verdes, porque el conocimiento detallado de su biología reproductiva está todavía en mantillas. ©Manuel Peinado Lorca. @mpeinadolorca.