VI. HISTORIA DE VIDA Y SU RELACI�N CON LOS RECURSOS

LAS plantas germinan, crecen, maduran, producen flores, se cruzan, producen frutos y semillas que se diseminan y germinan, recomenzando de nuevo el ciclo. El estudio de la historia de vida trata de describir los detalles de este ciclo: el c�mo y cu�ndo germinan las plantas, cu�nto dura el crecimiento, cu�ntas sobreviven cada etapa hasta llegar a la edad reproductiva, c�mo y cu�ndo se forman las flores, c�mo se polinizan, cu�ntos frutos y semillas se producen, cu�ntas veces se diseminan las semillas y cu�ntas sobrevivientes quedan que puedan germinar.

Las caracter�sticas de cada etapa difieren de una especie a otra, dando lugar a diversas historias que se relacionan estrechamente con el uso �ptimo de los recursos disponibles en cada lugar, como veremos aqu�.

Hemos dicho antes que el principio de la vida de una planta es el momento en que una semilla germina, inici�ndose de este modo el desarrollo de un individuo independiente.

La germinaci�n suele ocurrir cuando la humedad es alta y la temperatura es adecuada, tambi�n influyen otros factores como la luz y el ambiente que rodea a la semilla; la germinaci�n, de cierta manera, ubica el principio del desarrollo en la �poca m�s favorable del a�o, generalmente al inicio de un periodo h�medo y c�lido. As� la peque�a planta formada de la semilla, dispone de un periodo favorable suficientemente largo para establecerse y comenzar a crecer hasta la llegada de la �poca desfavorable (seca y/o fr�a) o para completar totalmente su crecimiento y producir semillas.

En este punto podemos distinguir dos grandes tipos de plantas: aquellas que germinan, crecen, maduran, producen semillas y mueren en un solo ciclo anual o estaci�n favorable y aquellas que sobreviven la �poca desfavorable esperando un periodo favorable, lo cual puede continuar por pocos o muchos a�os, seg�n el caso. As� tenemos dos formas muy distintas de utilizar los recursos disponibles: plantas que completan su crecimiento y mueren reproduci�ndose una sola vez, de manera que durante la �poca desfavorable del a�o s�lo sobreviven sus semillas latentes y plantas que atraviesan la �poca desfavorable conservando gran parte de sus �rganos (troncos, ramas, etc.) o al menos una parte de sus ra�ces, del tallo, rizomas, bulbos y que reiniciar�n el crecimiento en la siguiente buena estaci�n junto con las semillas que hayan podido producir en el periodo de crecimiento anterior. En este segundo caso, adem�s de las semillas tambi�n sobrevive la planta o parte de �sta, lo cual marca una diferencia que repercute en la talla que pueden alcanzar. Las formas anuales de corta vida son casi siempre herb�ceas y peque�as; en tanto que las formas perennes son parcial o totalmente le�osas y pueden alcanzar las m�s grandes tallas del reino vegetal. Por lo general, las especies m�s valiosas que se cultivan son plantas herb�ceas anuales.

Hay regiones de la Tierra, principalmente en el tr�pico h�medo, en las que las estaciones favorables y desfavorables no est�n tan bien definidas como en otros climas. En este caso la vida de las plantas anuales no corresponde en forma precisa con las estaciones sino con otros factores m�s complejos de definir, relacionados con mecanismos de competencia hacia otras plantas y tambi�n con la din�mica de la vegetaci�n.

En la figura 25 hemos representado diversas formas de sobrevivir la estaci�n desfavorable.

Figura 25. Entre las plantas hay varias maneras de sobrevivir una estaci�n desfavorables en el a�o; aqu� se representan algunas de ellas: 1. Plantas con tejidos verdes muy resistentes al fr�o que no sufren mayores cambios y s�lo interrumpen su crecimiento. 2. �rboles que pierden sus hojas en la �poca seca, disminuyendo as� su gasto de agua. 3. Plantas de las que s�lo sobreviven las partes subterr�neas. 4. Plantas con reservas de agua en sus tejidos que no sufren mayores cambios en la �poca seca. 5. Plantas de las que s�lo sobreviven las semillas que dar�n origen a nuevos individuos.

Algunos tipos de plantas tienen una estructura especial que les permite tolerar condiciones bastante desfavorabIes sin entrar en una condici�n de letargo profundo ni perder sus partes verdes. Ejemplos conocidos por todos son los pinos y abetos de lugares fr�os que se mantienen verdes durante el invierno o los cactus y agaves de los desiertos, durante la �poca m�s seca. La estructura anat�mica y/o el tipo especial de componentes qu�micos y metabolismo de estas plantas les permiten sobrevivir los efectos del calor o el fr�o extremo y conservar el agua durante la �poca m�s seca; sin embargo, durante la �poca mala pr�cticamente no crecen.

Los tejidos de las plantas que sobreviven las �pocas desfavorables fr�as y/o secas, sufren transformaciones que los hacen m�s resistentes, como son: deshidrataci�n parcial, aumento de la cantidad de sustancias disueltas en el agua que contienen, cambios qu�micos en las prote�nas y producci�n de defensas o sustancias que disminuyen el riesgo de la desecaci�n o congelaci�n. Dichos cambios son muy notables en las yemas que contienen los tejidos meristem�ticos que formar�n nuevas ramas y hojas en los �rboles. En el invierno esto es f�cilmente apreciable en las ramas de durazneros o ciruelos. Las yemas invernantes adquieren la apariencia que se aprecia en la figura 26.

 

Figura 26. Las plantas que pierden las hojas en la �poca seca o en el invierno tienen yemas de crecimiento bien protegidas a lo largo de sus ramas que originar�n nuevas ramas, hojas, flores y frutos. Dichas plantas presentan la apariencia que se ilustra en esta figura.

Como hab�amos visto anteriormente, durante la estaci�n desfavorable casi siempre el agua escasea o las temperaturas son demasiado bajas para permitir un metabolismo activo y la fotos�ntesis. La ca�da de las hojas es una forma muy com�n de preparaci�n para la �poca mala, sobre todo en bosques templados o en selvas semih�medas, siempre y cuando la �poca buena sea estable y lo suficientemente larga como para asegurar que la reposici�n total de las hojas recompence la energ�a gastada en producirlas y, adem�s, se tenga un rendimiento fotosint�tico tal que permita tambi�n nuevo crecimiento y gasto en reproducci�n.

Cuando la estaci�n h�meda o tibia es corta o irregular de a�o a a�o, el perder totalmente las hojas o el tejido fotosint�tico puede no ser la forma m�s eficiente de sobrevivir la estaci�n mala. En esos sitios es m�s efectivo el mantener tejido verde que transpire poco, ya sea con tallos u hojas de epidermis y cut�culas gruesas, espinas, pelos y otras protecciones as� como hojas escasas y muy peque�as o tambi�n, cuando es posible, grandes ra�ces que lleguen a alcanzar capas permanentemente h�medas de gran profundidad. Dichas adaptaciones son caracter�sticas en plantas deserticas pero, dado que impiden el crecimiento r�pido, en medios un poco m�s h�medos estas plantas pueden no ser tan eficientes como aquellas que pierden las hojas.

En la figura 27 hemos representado diferentes mecanismos por medio de los cuales las plantas pueden sobrevivir las condiciones extremas de los desiertos.

 

Figura 27. Vemos aqu� algunos ejemplos de adaptaciones de las plantas de los desiertos: 1. Plantas anuales que completan en corto tiempo su ciclo, dejando s�lo semillas en la �poca m�s seca. 2. Pastos con tallos o estolones subterr�neos. 3. Subarbustos con tallos o rizomas subterr�neos. 4. Diferentes tipos de plantas suculentas que almacenan agua. 5. Plantas micr�filas de hojas muy peque�as y ra�ces extensas. 6. Plantas freat�filas cuyas profundas ra�ces alcanzan capas del suelo permanentemente h�medas.

En conclusi�n, podemos decir que existen muchas formas de sobrevivir la alternancia de estaciones favorables y desfavorables, la m�s simple es la de las plantas anuales que dejan s�lo sus semillas; otras sobreviven �nicamente en forma de �rganos subterr�neos y,muchas otras m�s, con una parte o todas sus partes a�reas. Cu�l de todas las diferentes formas es la m�s exitosa o adecuada? Esto depende de cada sitio en particular; por ejemplo, si la estaci�n h�meda es larga y la alternancia ocurre en forma regular en el tiempo, la p�rdida total de las hojas y su completa reposici�n puede ser la forma m�s eficiente. Si la estaci�n seca es muy larga y la h�meda breve y poco estable, la forma m�s eficiente podr� ser el conservar el tejido verde, manteniendo siempre un intercambio gaseoso reducido para que la transpiraci�n sea baja.

El crecimiento muy lento puede ser favorable en condiciones de baja competencia, con otras plantas, por ocupar el espacio disponible, como ocurre generalmente en los desiertos.

Existen varias formas b�sicas entre las plantas superiores que es conveniente recordar ahora.

Las plantas con crecimiento primario s�lo en longitud pero no en grosor que, adem�s no forman le�o, se conocen como hierbas o pastos, pueden tener diversas formas y tama�os aunque casi siempre son peque�as, con excepciones como las plantas del banano (pl�tano). Las plantas que producen algo de le�o en su base o en tallos subterr�neos pero no en las ramas se conocen como subarbustos. En este caso la parte no le�osa se renueva cada estaci�n de crecimiento y la parte resistente persiste por m�s tiempo.

Los arbustos son plantas con crecimiento en grosor que producen le�o tanto en tallos como en ramas. Son perennes, no alcanzan gran talla pues se ramifican desde su base o cerca de ella y est�n formados por ramas m�s que por un tronco bien definido. Los �rboles en cambio, tienen un tronco bien definido que les permite alcanzar las mayores tallas.

Muchas plantas carecen de la rigidez suficiente en sus tallos como para alcanzar cierta altura por s� mismas, de manera que se apoyan en otras plantas o superficies verticales para crecer. Se las conoce como trepadoras o enredaderas y pueden ser hierbas, subarbustos, arbustos e incluso, en selvas tropicales, existen �rboles con esta forma de crecimiento.

Hay plantas que no se establecen sobre el suelo, sino que lo hacen sobre las ramas de �rboles o sobre rocas o sustratos muy diversos. Se les conoce como plantas ep�fitas y son m�s abundantes en los medios h�medos que en los secos. Pueden ser plantas herb�ceas o tener algo de crecimiento en grosor en algunos de sus �rganos.

Tambi�n existen plantas par�sitas entre los vegetales superiores. En lugar de ra�ces, estas plantas tienen �rganos especiales que penetran en los tejidos de plantas diferentes, de las que extraen parte de los recursos necesarios para vivir. En este grupo podemos distinguir dos estrategias diferentes: un tipo de ellas introduce su �rgano de absorci�n en el tejido le�oso de las plantas parasitadas, de las que obtienen s�lo agua y minerales, de manera que la par�sita debe ser capaz de efectuar la fotos�ntesis por s� misma. Estas plantas son verdes y por lo general tienen hojas de apariencia normal. El otro tipo de plantas par�sitas introduce su �rgano de absorci�n en los vasos del floema que conducen la savia elaborada, de manera que no necesitan efectuar la fotos�ntesis, carecen de hojas y de clorofila. Pueden vivir parasitando las ra�ces o las ramas de sus v�ctimas.

En la figura 28 hemos representado las diferentes formas de crecimiento de las plantas.

 

Figura 28. Diferentes formas de crecimiento de las plantas: 1. �rbol; 2. Arbusto; 3. Subarbusto; 4. Hierba y pasto; 5. Trepadora; 6. Ep�fita.

�Cu�nto vive una planta? A esta pregunta podemos responder que la duraci�n de la vida de las plantas es casi tan variable como el n�mero de especies de ellas que viven en la Tierra.

Las plantas de vida m�s breve son formas herb�ceas que pueden vivir en los desiertos, cerca de los polos o como invasoras de campos de cultivo (malas hierbas), cuyo ciclo de vida, desde que germinan hasta que producen nuevas semillas, se completa en unas cuantas semanas En los casos extremos de algunos desiertos, el ciclo se puede completar en poco m�s de dos semanas.

En el otro extremo encontramos �rboles gigantes, como secuoyas y ciertos pinos de California, eucaliptos en Australia o algunos ahuehuetes en M�xico, que se han mantenido vivos por mil a�os o m�s y los pinos hasta cuatro mil.

Entre ambos extremos caben todas las posibilidades y no debe descartarse el hecho de que algunas especies de plantas pueden tener una longevidad muy variable, dependiendo de las condiciones del lugar en el que los individuos est�n creciendo, es decir, en algunos sitios alcanzan longevidades mucho mayores que en otros.

Despu�s de que la Tierra se origin� y se enfri� lo suficiente como para posibilitar la aparici�n de las primeras formas de vida, se formaron organismos muy simples en el seno de las aguas de los antiguos mares; despu�s aparecieron los primeros microorganismos fotosint�ticos acu�ticos que comenzaron a transformar el medio ambiente haciendo posibles los cambios en la composici�n atmosf�rica que permitiera la colonizaci�n de la superficie emergida de la Tierra. El ox�geno producido en la fotos�ntesis a trav�s de millones de a�os, modific� la atm�sfera hasta que las primeras plantas y animales pudieron comenzar a colonizar superficies h�medas emergidas.

 

Figura 29. Las plantas terrestres se originaron del agua y algunas plantas superiores han vuelto a �sta conservando su compleja estructura. 1. Pastos marinos, que incluso florecen bajo el agua. 2. Plantas de pantanos, con cuatro apariencias principales: a) plantas totalmente sumergidas; b) plantas sumergidas con hojas flotantes; c) plantas emergentes; d) plantas flotantes. 3. Plantas de manglar: e) con ra�ces zanco; f) con neumat�foros que les permiten arraigarse y crecer en suelos permanentemente fangosos.

Al principio, las plantas terrestres ten�an una estructura simple y eran muy peque�as, pero poco a poco fueron evolucionando nuevas estructuras, nuevos tejidos, nuevos �rganos, procesos fisiol�gicos m�s eficientes y variados y mecanismos reproductivos mejor adaptados al medio terrestre. De esta manera las plantas superiores han llegado a colonizar casi todos los ambientes que existen en la superficie terrestre, desde el m�s seco hasta el m�s h�medo, desde el m�s fr�o hasta el m�s c�lido, desde el m�s pobre en nutrientes hasta el m�s rico. El estudio de c�mo es posible que exista esta enorme potencialidad es un campo vast�simo de investigaci�n cient�fica.

En la figura 29 vemos que algunas plantas superiores pueden vivir en el agua, debido a que nuevamente han adquirido la potencialidad de captar sus recursos a partir de ese medio. Entre las plantas superiores que pueden crecer en el agua existe un gradiente de adaptaci�n que va desde aquellas que pueden vivir en suelos empapados de agua, como los mangles, donde encontramos estructuras especiales que permiten la sustentaci�n en el fango y la llegada de ox�geno a las ra�ces que se encuentran en un medio anaerobio, hasta las plantas plenamente acu�ticas que encontramos enraizadas en el fondo aunque con hojas emergentes como los juncos o flotantes como las ninfas, totalmente flotantes como los lirios o totalmente sumergidas. Entre las totalmente sumergidas la adaptaci�n m�s completa al medio acu�tico la encontramos en los pastos marinos, en donde la floraci�n y la fructificaci�n tambi�n ocurren bajo el agua.

De este modo hemos podido ver que gracias a una amplia diversidad de estructuras anat�micas, mecanismos fisiol�gicos y variedad de historia de vida, las plantas superiores se encuentran desde el desierto m�s �rido hasta el mismo fondo del oc�ano. Las hay viviendo en la penumbra o a pleno sol, por unas semanas o por cientos de a�os.

No importa cu�l sea su forma de sobrevivir, de ellas depende nuestra sobrevivencia; sin embargo, a pesar del gran progreso de la humanidad en muchos campos del conocimiento, a�n nos quedan infinidad de cosas por aprender acerca de las plantas.