POR QUÉ ALGUNAS PLANTAS TIENEN DIFERENTES TIPOS DE HOJAS

 

Las moreras (Morus alba) son un ejemplo típico de heteromorfismo foliar

Heterofilia (del griego heteros, diferente, y phyllon, hoja) es el término que resume un fenómeno sorprendente, el de las hojas que, en la misma planta tienen formas diferentes. No se trata de un capricho botánico, es una verdadera estrategia adaptativa, que permite a ciertas plantas enfrentarse mejor a los condicionantes ecológicos que impone su entorno.

Es muy probable que el caso más conocido de heterofilia sea el del acebo (Ilex aquifolium), cuyas ramas son un adorno navideño en que destacan sus frutos de un rojo brillante, lo que quizás distrae la atención de sus hojas duras y lustrosas: unas, situadas en las ramas más bajas del árbol, tienen márgenes armados con púas, mientras que, en la misma planta, las espinas desaparecen de las hojas de la parte superior. En el caso de que el acebo sea joven y arbustivo, todas las hojas presentarán márgenes espinosos.

La heterofilia se observa en muchas especies, tanto terrestres como acuáticas, en las que un mismo individuo puede producir hojas muy diferentes en tamaño, forma, estructura e incluso color. Lejos de ser un simple cambio estético, esa diversidad juega un papel crucial en la supervivencia, el crecimiento y la reproducción de las plantas.

La heterofilia puede ser desencadenada por variaciones en el entorno (luz, humedad, presencia de herbívoros, viento, nieve, etc.). Esta capacidad de adaptación es el resultado de lo que se denomina plasticidad fenotípica o heterofilia extrínseca. Pero la heterofilia también puede ser intrínseca, que es el resultado de la expresión morfológica y anatómica del genotipo específico de muchas especies que producen naturalmente varios tipos de hojas sin que exista una presión ambiental detectable. Cualquiera que sea su origen, la forma de una hoja es el resultado de una serie de ajustes complejos en relación con las condiciones ambientales del entorno.

Heterofilia y defensa frente a los herbívoros

El caso del acebo es un llamativo ejemplo de heterofilia defensiva. En el mismo individuo, las hojas bajas, las que quedan al alcance de los herbívoros, tienen espinas; las que están más arriba en el tallo, fuera del alcance de los animales, son inermes. Esta variación permite a la planta optimizar sus defensas en los lugares donde el peligro de depredación es real, al tiempo que ahorra energía en las zonas menos expuestas, ya que la producción de espinas córneas es costosa.

Cuando los acebos detectan que sus hojas están siendo mordisqueadas por los herbívoros activan los genes que las hacen espinosas en los bordes cuando vuelven a crecer. Por eso, en los acebos más altos las hojas superiores como la de la izquierda que están fuera del alcance de los ramoneadores tienen márgenes lisos, mientras que las inferiores (a la derecha) son espinosas.

Algunas investigaciones han demostrado que esta distribución no es constante. En áreas muy pastoreadas, los acebos producen hojas más espinosas, incluso en las ramas altas, lo que indica una capacidad para reaccionar a la presión ejercida por los herbívoros. Por lo tanto, esta plasticidad fenotípica es inducida por la herbivoría. Pero el acebo no es un caso aislado. Otras plantas despliegan estrategias similares, a veces más discretas, que reflejan una estrategia adaptativa: modificar la textura, la forma o la estructura de las hojas para reducir la palatabilidad o la digestibilidad, y así limitar la pérdida de biomasa.

Heterofilia e iluminación

La luz juega un papel igualmente decisivo en la morfología de las hojas. En muchas especies, las hojas expuestas a la luz intensa no tienen la misma forma que las que están a la sombra. Las hojas llamadas "de sol", que se encuentran en las partes superiores de la planta o en ramas bien expuestas, suelen ser más pequeñas, gruesas y con márgenes a veces recortados. Esta forma favorece la disipación de calor, reduce la pérdida de agua y aumenta la eficiencia de la fotosíntesis en ambientes bien iluminados. Por el contrario, las hojas de sombra más grandes y delgadas están diseñadas para ampliar el área superficial para favorecer la captura de la luz en condiciones de iluminación baja. A menudo, estas hojas contienen más clorofila, lo que les confiere un color más oscuro.

Hojas de luz (izquierda) y de sombra (derecha) del álamo negro (Populus nigra)

Este contraste es particularmente notable en los robles (género Quercus), cuyas hojas superiores son gruesas y lobuladas, mientras que las inferiores son anchas, flexibles y menos lobuladas. Otras muchas plantas tanto herbáceas como arbustivas y arbóreas de entornos forestales también presentan diferencias similares, que ilustran una heterofilia adaptativa ligada a la exposición lumínica.

Heterofilia y vida anfibia

En las plantas acuáticas o anfibias, la heterofilia alcanza formas aún más espectaculares. Algunas especies viven en parte en el agua y en parte al aire libre, lo que las somete a condicionantes y limitaciones físicas muy diferentes. Es el caso del ranúnculo acuático (Ranunculus aquatilis), que produce hojas muy diferentes en función de su ubicación.

Las hojas sumergidas son delgadas, alargadas y muy dentadas, filiformes. Esta morfología reduce la resistencia a la corriente, facilita la circulación del agua alrededor de los tejidos y mejora el intercambio gaseoso en un ambiente pobre en oxígeno. Por el contrario, las hojas flotantes o emergidas son anchas, redondeadas y optimizadas para capturar la luz y absorber el dióxido de carbono del aire. Este fenómeno es reversible: si el nivel del agua cambia, la planta ajusta la forma de sus nuevas hojas.

Heterofilia en Ranunculus aquatilis, Las hojas sumergidas son filiformes, las flotantes lobuladas.

Las sagitarias acuáticas (Sagittaria spp.) también presentan una notable heterofilia, con hojas emergidas en forma de flecha, gruesas y rígidas, y hojas sumergidas frecuentemente lineales y delgadas.

Estos cambios ilustran una estrategia morfológica adaptativa, que permite a una misma planta explotar eficientemente ambientes radicalmente diferentes.

Heterofilia y cambios con la edad

La heterofilia no siempre es el resultado del entorno. En muchas especies, simplemente acompaña el desarrollo natural de la planta. A medida que la planta crece, pasa por diferentes etapas de desarrollo, durante las cuales produce hojas de diferentes formas.

Este proceso, llamado "heteroblastia", suele marcar la transición entre las fases juvenil y adulta. Un ejemplo clásico es la hiedra común (Hedera helix). Los tallos rastreros o trepadores tienen hojas lobuladas características de la etapa juvenil, mientras que los tallos florales, situados en altura, tienen hojas enteras y ovaladas. Este cambio es irreversible y marca la entrada de la planta en su fase reproductiva.

Morfología de Hedera helix. 1, 2, aspecto general de la planta con algunas umbelas. 3, umbela florífera. 4, un sírfido libando néctar. 5, 6, detalle de las flores. es: estambre; fc: flor cerrada; hf: hoja florífera; hn: hoja normal;  ov: ovario (en 6 cubierto de néctar viscoso oscuro); pe: pétalo.

Los mecanismos detrás de la heterofilia

Los mecanismos que permiten a una planta cambiar la forma de sus hojas son complejos y aún poco conocidos. Sabemos más sobre las formas que toman las hojas que los mecanismos que las desencadenan o las funciones que realizan.

En algunas especies, las hormonas vegetales como el etileno, el ácido abscísico (ABA), las auxinas o las giberelinas (GA) desempeñan un papel central en el desencadenamiento de las diferentes formas de las hojas. En el acebo, se cree que la diferencia entre hojas espinosas y lisas está relacionada con cambios reversibles en la estructura del ADN, sin alteración de los propios genes, desencadenados por la presión ejercida por los herbívoros.

Las plantas heteroblásticas, por otro lado, están controladas principalmente por mecanismos genéticos y moleculares. Sin embargo, la sucesión de los tipos de hojas durante el desarrollo puede acelerarse o retrasarse dependiendo de las condiciones de crecimiento, lo que refleja una estrecha interacción entre el desarrollo y el entorno.

Por lo tanto, la regulación de la heterofilia se basa en una combinación de interacciones hormonales, genéticas, epigenéticas y ambientales. Este fenómeno es también un ejemplo notable de convergencia evolutiva, ya que la heterofilia ha surgido de forma independiente en líneas de plantas muy diferentes. Esto sugiere que es una respuesta a la diversidad de condiciones presentes en el medio ambiente.

EL CINEMATOGRÁFICO ÁRBOL DE LOS SUICIDAS

El árbol venenoso de la serie The White Lotus realmente existe y, si comes sus semillas, te paralizará el corazón.

Para un productor cinematográfico contar con un protagonista que no cobre debe de ser un negocio de primera. Eso es precisamente lo que ocurre en todas las temporadas de la serie estadounidense de MAX-HBO The White Lotus, en la que el árbol pong pong (Cerbera odollam) juega un papel importante rodeado de turistas pudientes alojados en hoteles de lujo.

En la tercera temporada, que tiene lugar en Tailandia, el árbol adquiere una dimensión más cercana cuando una de las melifluas trabajadoras del hotel advierte a un huésped que no coma el fruto del pong pong, porque es lo bastante venenoso como para matar a cualquiera. De hecho, en el sudeste asiático, de donde procede, esta planta es responsable de más de mil muertes al año, de donde le viene el apodo de “árbol de los suicidas”.

Pong pong o árbol de los suicidas

El pong pong es un miembro de las Apocynaceae, una familia de angiospermas (las plantas con flores y frutos) famosa por sus potentes venenos. Quizás la más conocida de todas esas plantas, al menos en occidente, es la adelfa (Nerium oleander). El árbol de los suicidas es originario del sudeste asiático, de las islas del Pacífico y del norte de Australia, aunque recientemente se haya cultivado en los jardines de todo el mundo tropical.

El ingrediente activo del veneno de la planta, la cerberina, un veneno que se absorbe en el torrente sanguíneo y puede causar un ataque cardíaco, se concentra sobre todo en las semillas, de un tamaño más o menos al de un hueso de melocotón. De características químicas similares a la digitalina de las dedaleras, una dosis muy baja puede ser mortal, aunque no faltan quienes han sobrevivido al envenenamiento porque, como sucede con cualquier veneno, todo depende de la dosis, por un lado, y de la persona, su edad, sexo, altura e historial médico.

De todas formas, para ingerirla hay que tener intenciones suicidas muy firmes, porque la cerberina, junto con otros compuestos químicos que la acompañan, hace que el fruto sea extremadamente amargo, siguiendo una estrategia evolutiva de muchas plantas con la que tratan de disuadir a los herbívoros llegado el caso de que mordieran su fruto para que no volvieran a repetir.

Los humanos han triturado secularmente las semillas para obtener un polvo destinado a su empleo en medicina tradicional, para cometer homicidios o suicidios o en juicios de brujería. Su popularidad como arma homicida se debe a que es difícil de detectar en las autopsias y a que su sabor puede quedar enmascarado por especias fuertes.

Efectos de la ingestión de las semillas

Además de tener mal sabor, la cerberina es un glucósido cardíaco, lo que significa que se dirige al corazón. Como sucede con otros venenos cardiotónicos, la cerberina se absorbe por vía sanguínea desde el estómago. Los primeros síntomas pueden aparecer a los 20 o 30 minutos, tiempo que tarda el sistema inmunitario en intentar defenderse provocando náuseas, vómitos y diarrea para evacuar el veneno.

Después de una hora, la cerberina puede ralentizar peligrosamente el ritmo cardíaco al interrumpir la bomba sodio-potasio que regula los movimientos del corazón, lo que se traduce en palpitaciones y arritmias que culminan en un paro cardíaco porque, al faltar las fases de contracción y relajación habituales para que se contraigan y se relajen, los músculos cardíacos simplemente dejan de funcionar.

¿Son comunes las muertes producidas por el pong pong?

Los pong pong son conocidos desde hace años por su capacidad letal. Un estudio publicado en 2004 cuenta que los árboles estuvieron relacionados en más de la mitad de todos los casos de envenenamiento por plantas, y con más de una décima parte de todos los envenenamientos, en la región india de Kerala entre 1989 y 1999.

El mismo estudio estimó que durante siglos casi tres mil personas han muerto cada año a causa del pong pong y de su pariente cercano, el mango de mar (Cerbera manghas), también conocido como tanguin, utilizado en Madagascar en juicios por brujería. Los sospechosos de brujería debían beber una mezcla de tanguin triturado disuelto en agua y luego comer piel de gallina. Vomitar la piel de gallina era prueba de su inocencia. Algunos reos juzgados de esta manera perecían por los efectos del veneno, mientras que los que no vomitaban, eran declarados culpables y ejecutados.

Mango de mar. Rama florida de Cerbera lactaria:  1. Flor en sección longitudinal; 2. Estambre y corona; 3. Pistilo con estilo y estigma; 4. Sección transversal del fruto sin el pericarpio externo; 5. Brote de Cerbera odollam; 6. Flor de la misma especie en sección longitudinal; 7. Estambre y corona; 8. Fruto parcialmente separado del pericarpio externo; 9. La misma especie en sección transversal. A, 1, 4, 5, 6, 8, 9 ligeramente reducidas; 2, 3, 7 ampliadas. Lámina original del libro Plantas Medicinales de Franz Eugen Köhler. Dominio público.

La planta ha dejado muchas víctimas a su paso, en parte porque se consume en zonas rurales sin acceso a tratamiento de emergencia. Sin embargo, la distribución del polvo venenoso es internacional y muchos vendedores en línea exportan árboles y semillas a todo el mundo. Por ejemplo, un estudio de 2018 relató seis casos de envenenamiento por pong pong en los Estados Unidos, tres de ellos mortales. Una de las víctimas fue una mujer de 33 años que había comprado el veneno en Internet, donde se vendía como un remedio para bajar de peso.

Cómo tratar las intoxicaciones con pong pong

No existe un antídoto milagroso para el veneno de la fruta, incluso para los pacientes que reciben ayuda médica inmediata. Los médicos pueden administrar venenos con efectos opuestos al pong pong, como la atropina, o realizar masajes cardíacos. Sin embargo, el pronóstico depende de multitud de factores. Si una persona sensible al veneno no recibe ningún tratamiento puede morir en una hora. 

A medida que la macabra reputación de la planta se extiende y su uso como objeto decorativo exótico en todo el mundo se generaliza, el árbol de los suicidas bien podría cobrarse otras víctimas.

Como en el Paraíso, la fruta prohibida puede ser tentadora, pero hay algunas cosas que es mejor no tocar.

EL CIENTÍFICO QUE SE COMIÓ EL CORAZÓN DE UN REY… ENTRE OTROS MUCHOS "MANJARES"

La historia de un científico que, según decía, quería comerse todo el reino animal e incluso cató el corazón de un rey.

Retrato de W. Buckland sosteniendo la calavera de una hiena

Los avances de la ciencia suelen relacionarse con el aburrimiento rutinario propio de oscuros gabinetes y tediosos laboratorios. Pero no siempre es así. En el libro Cazadores de dragones (Ariel Historia, 2007) José Luis Sanz cuenta relatos acerca de los paleontólogos que descubrieron y estudiaron los dinosaurios, unas historias apasionantes de la búsqueda del pasado remoto a través de los fósiles de dinosaurios y acerca de los hombres que los descubrieron y divulgaron.

Desde los pioneros que dieron los primeros pasos hasta los más recientes hallazgos de la paleontología, por las páginas de ese libro riguroso y divertido desfilan entre otros los británicos Gideon Algernon Mantell y Richard Owen, que dieron la buena nueva de la existencia de fósiles de dinosaurios; los norteamericanos Othniel Charles Marsh y Edward Drinker Cope, que se embarcaron en una guerra por dilucidar quién descubría más dinosaurios, con Bufalo Bill, los sioux y la fiebre del oro como teloneros estrella; el aventurero Roy Chapman Andrews y sus expediciones motorizadas por el Gobi; las andanzas de los paleontólogos soviéticos por Mongolia y el hallazgo de miles de huevos de dinosaurio en la Patagonia argentina.

De la mano de estos personajes asistimos a una sugestiva iniciación a la paleontología, un repaso a nuestra fascinación por los dinosaurios y un homenaje a los científicos y exploradores que, estudiando restos fósiles, descubrieron que en el pasado remoto la Tierra estuvo poblada por una fauna difícil de imaginar. Un viaje fascinante y repleto de anécdotas por el mundo de los dinosaurios y las extraordinarias vidas de sus descubridores. 

En ese retablo de las maravillas no falta, ni podía faltar, el reverendo William Buckland (1784-1856), que fue el primer profesor de Geología y Mineralogía en la Universidad de Oxford y, más tarde, decano de Westminster. Buckland es uno de los científicos más pintorescos de los que tengo noticia. Al fin y al cabo, ¿cuántas veces se habla de alguien que se dice que se comió el corazón de un rey?

Mi relación fortuita con William Buckland comenzó debido a mi directo interés por una mujer extraordinaria, Mary Anning (1799-1847), gracias al cual tropecé por casualidad con una antigua mesa que se exhibe en el museo de Lyme Regis, un pueblo aparentemente tranquilo de la costa sur de Inglaterra que guarda en sus acantilados una historia geológica fascinante entrelazada con la vida de Anning, la primera paleontóloga reconocida como tal por sus importantes hallazgos de los lechos marinos del período Jurásico en Lyme Regis, la localidad inglesa donde nació y murió.

Como su contemporánea Anning, William Buckland se enamoró desde muy joven de los fósiles. Tenía treinta y tantos años cuando investigó huesos fósiles encontrados en una cueva de Yorkshire y concluyó que eran restos de hienas prehistóricas. Creía que, a partir de sus heces fosilizadas, para las que acuñó el término "coprolitos", se podía determinar qué tipo de animales habían comido.

 Buckland intentó demostrarlo alimentando a una hiena con cobayas y examinando sus heces; como no podía ser menos, encontró que contenían fragmentos de huesos, al igual que los coprolitos que había descubierto y de los cuales estaba tan fascinado que encargó la construcción de una mesa con una serie de ellos incrustados en su superficie después de haber sido cuidadosamente cortados y pulidos por un marmolista. La "mesa de caca" de Buckland, como se la conoció posteriormente, se puede admirar en el museo de Lyme Regis.

La mesa incrustada de coprolitos de William Buckland. Lyme Regis Museum.

El descubrimiento de los coprolitos de hiena, que demostraban que Inglaterra había tenido un clima muy diferente al de la época previctoriana, fue considerado lo suficientemente importante como para que Buckland recibiera la Medalla Copley, el galardón más prestigioso de la Royal Society of Britain, otorgado «por logros sostenidos y sobresalientes en cualquier campo científico». Aún habría más logros.

Buckland escribió la primera descripción completa de un dinosaurio, incluso antes de que existiera la palabra "dinosaurio". En 1824, publicó Notice on the Megalosaurus or Great Fossil Lizard of Stonesfield, basado en una mandíbula dentada parcialmente fosilizada. El término "dinosaurio", del griego "lagarto terrible", no sería introducido hasta 1842 por el paleontólogo británico Richard Owen. Con mucha propiedad, el "gran lagarto" de Buckland se llamó Megalosaurus bucklandi, que incluso apareció representado en 2024 en un sello postal del Reino Unido.

El interés de Buckland por todo lo relacionado con el estómago, un tema que llegó a obsesionarle, probablemente surgió de sus estudios sobre coprolitos, de los cuales concluyó que estos fósiles, despreciados por muchos de sus aristocráticos colegas, podían aportar información tanto sobre el devorador y el devorado. Buckland se convirtió en un entusiasta de la zoofagia, la práctica de comer animales, generalmente exóticos, un movimiento que tuvo su auge en el siglo XIX.

Su afición le llevó a elaborar algunos experimentos culinarios extravagantes que hicieron que fuera recordado no solo como un paleontólogo de renombre, sino también como un personaje excéntrico: declaró que se comería todo el reino animal. Erizos, ranas, caimanes, ratones, trompas de elefante, moscas azules y tijeretas, entre otros muchos bichos que sería prolijo citar, pasaron por su mesa.

Se ha especulado que las extrañas decisiones alimentarias de Buckland no eran resultado de su excentricidad, sino que estaban motivadas por la difícil situación de los pobres, quienes a menudo carecían de lo suficiente para comer. Pensaba que, si se demostraba que sus raras elecciones culinarias llegaran a formar una parte aceptable de la dieta, los pobres tendrían una opción económica para saciar el apetito. Sin embargo, cabe pensar que la trompa de elefante difícilmente entraría en la categoría de alimentos económicos.

Aunque el relato sobre la cardiofagia del Rey Sol bien podría ser apócrifo, es demasiado bueno para dejarlo de lado. Empecemos con la parte de la historia que es históricamente cierta. En Francia, desde el siglo XIII, el corazón de un rey fallecido se extraía y se guardaba como reliquia para ser venerado, una veneración que, obviamente, fue anadonada tras la Revolución Francesa. El cofre de plata que albergaba el corazón del rey Luis XIV fue fundido y el órgano momificado supuestamente fue vendido a Alexander Pau, un pintor que le dio un extraño uso.

En aquella época, el "marrónmomia", también conocido como “marrón egipcio” o "caput mortuum", era un pigmento elaborado a partir de carne molida de momias mezclada con brea blanca y mirra, especialmente codiciado por su precisión en los tonos de piel. Según cuenta la historia, Pau usó solo un pequeño trozo del corazón momificado, y el resto, del tamaño aproximado de una nuez, fue adquirido por Lord Harcourt, arzobispo de York, a quien le gustaba mostrarlo a sus visitas. 

Eso fue precisamente lo que hizo en una suntuosa cena a la que Buckland acudió como invitado. Cuando le mostraron el corazón, se dice que Buckland, quien ya se había ganado la reputación de ingerir cosas atípicas, dijo: «He comido muchas cosas raras, pero nunca he comido el corazón de un rey». Pensando que este peculiar manjar sería una gran aportación a su repertorio y que zamparlo entretendría a los invitados, se cuenta que procedió a catarlo. Como he dicho, una historia demasiado buena para no contarla.

Aunque el relato es sospechoso, Buckland era conocido por ser un conferenciante entretenido. En Oxford, cuando enseñaba a los estudiantes sobre su megalosaurio, se pavoneaba imitando cómo creía que caminaba el lagarto gigante. Henry Acland —quien a los años se convertiría en un prestigioso médico— asistió a una de sus clases y contó que Buckland «caminaba de un lado al otro detrás de una larga vitrina, sosteniendo en su mano la calavera de una hiena mientras peroraba».

«De repente, bajó de prisa las escaleras, le apuntó con la calavera al primer estudiante sentado en la banca de enfrente y gritó: "¿Qué es lo que gobierna el mundo?" El joven, aterrado, no musitó ni una palabra. [Buckland] corrió hacia donde yo [Acland] estaba y, apuntando la hiena frente a mi cara, preguntó: ”¿Qué es lo que gobierna el mundo?”. ¡No tengo ni idea”, le respondí. “El estómago, señor, el estómago gobierna el mundo. Los grandes se comen a los pequeños y estos a otros aún más pequeños”, aclaró él».

Aunque Buckland podría describirse como, digamos, poco convencional, no cabe duda de que realizó importantes contribuciones a la ciencia. La dedicatoria de su busto, expuesto en la Abadía de Westminster, dice: «Dotado de un intelecto superior, aplicó los poderes de su mente al avance de la ciencia y al bienestar de la humanidad».

Nada se dice de sus aficiones gastronómicas que hubieran asombrado al mismísimo Apicius.