VI. HISTORIA DE VIDA Y SU RELACIÓN CON LOS RECURSOS

VI. HISTORIA DE VIDA Y SU RELACIÓN 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 cómo y cuándo germinan las plantas, cuánto dura el crecimiento, cuántas sobreviven cada etapa hasta llegar a la edad reproductiva, cómo y cuándo se forman las flores, cómo se polinizan, cuántos frutos y semillas se producen, cuántas veces se diseminan las semillas y cuántas sobrevivientes quedan que puedan germinar.
Las características de cada etapa difieren de una especie a otra, dando lugar a diversas historias que se relacionan estrechamente con el uso óptimo de los recursos disponibles en cada lugar, como veremos aquí.
Hemos dicho antes que el principio de la vida de una planta es el momento en que una semilla germina, iniciándose de este modo el desarrollo de un individuo independiente.
La germinación suele ocurrir cuando la humedad es alta y la temperatura es adecuada, también influyen otros factores como la luz y el ambiente que rodea a la semilla; la germinación, de cierta manera, ubica el principio del desarrollo en la época más favorable del año, generalmente al inicio de un periodo húmedo y cálido. Así la pequeña planta formada de la semilla, dispone de un periodo favorable suficientemente largo para establecerse y comenzar a crecer hasta la llegada de la época desfavorable (seca y/o fría) 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 estación favorable y aquellas que sobreviven la época desfavorable esperando un periodo favorable, lo cual puede continuar por pocos o muchos años, según el caso. Así tenemos dos formas muy distintas de utilizar los recursos disponibles: plantas que completan su crecimiento y mueren reproduciéndose una sola vez, de manera que durante la época desfavorable del año sólo sobreviven sus semillas latentes y plantas que atraviesan la época desfavorable conservando gran parte de sus órganos (troncos, ramas, etc.) o al menos una parte de sus raíces, del tallo, rizomas, bulbos y que reiniciarán el crecimiento en la siguiente buena estación junto con las semillas que hayan podido producir en el periodo de crecimiento anterior. En este segundo caso, además de las semillas también sobrevive la planta o parte de ésta, lo cual marca una diferencia que repercute en la talla que pueden alcanzar. Las formas anuales de corta vida son casi siempre herbáceas y pequeñas; en tanto que las formas perennes son parcial o totalmente leñosas y pueden alcanzar las más grandes tallas del reino vegetal. Por lo general, las especies más valiosas que se cultivan son plantas herbáceas anuales.
Hay regiones de la Tierra, principalmente en el trópico húmedo, en las que las estaciones favorables y desfavorables no están 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 más complejos de definir, relacionados con mecanismos de competencia hacia otras plantas y también con la dinámica de la vegetación.
En la figura 25 hemos representado diversas formas de sobrevivir la estación desfavorable.

Figura 25. Entre las plantas hay varias maneras de sobrevivir una estación desfavorables en el año; aquí se representan algunas de ellas: 1. Plantas con tejidos verdes muy resistentes al frío que no sufren mayores cambios y sólo interrumpen su crecimiento. 2. Árboles que pierden sus hojas en la época seca, disminuyendo así su gasto de agua. 3. Plantas de las que sólo sobreviven las partes subterráneas. 4. Plantas con reservas de agua en sus tejidos que no sufren mayores cambios en la época seca. 5. Plantas de las que sólo sobreviven las semillas que darán origen a nuevos individuos.

Algunos tipos de plantas tienen una estructura especial que les permite tolerar condiciones bastante desfavorabIes sin entrar en una condición de letargo profundo ni perder sus partes verdes. Ejemplos conocidos por todos son los pinos y abetos de lugares fríos que se mantienen verdes durante el invierno o los cactus y agaves de los desiertos, durante la época más seca. La estructura anatómica y/o el tipo especial de componentes químicos y metabolismo de estas plantas les permiten sobrevivir los efectos del calor o el frío extremo y conservar el agua durante la época más seca; sin embargo, durante la época mala prácticamente no crecen.
Los tejidos de las plantas que sobreviven las épocas desfavorables frías y/o secas, sufren transformaciones que los hacen más resistentes, como son: deshidratación parcial, aumento de la cantidad de sustancias disueltas en el agua que contienen, cambios químicos en las proteínas y producción de defensas o sustancias que disminuyen el riesgo de la desecación o congelación. Dichos cambios son muy notables en las yemas que contienen los tejidos meristemáticos que formarán nuevas ramas y hojas en los árboles. En el invierno esto es fácilmente 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 época seca o en el invierno tienen yemas de crecimiento bien protegidas a lo largo de sus ramas que originarán nuevas ramas, hojas, flores y frutos. Dichas plantas presentan la apariencia que se ilustra en esta figura.

Como habíamos visto anteriormente, durante la estación desfavorable casi siempre el agua escasea o las temperaturas son demasiado bajas para permitir un metabolismo activo y la fotosíntesis. La caída de las hojas es una forma muy común de preparación para la época mala, sobre todo en bosques templados o en selvas semihúmedas, siempre y cuando la época buena sea estable y lo suficientemente larga como para asegurar que la reposición total de las hojas recompence la energía gastada en producirlas y, además, se tenga un rendimiento fotosintético tal que permita también nuevo crecimiento y gasto en reproducción.
Cuando la estación húmeda o tibia es corta o irregular de año a año, el perder totalmente las hojas o el tejido fotosintético puede no ser la forma más eficiente de sobrevivir la estación mala. En esos sitios es más efectivo el mantener tejido verde que transpire poco, ya sea con tallos u hojas de epidermis y cutículas gruesas, espinas, pelos y otras protecciones así como hojas escasas y muy pequeñas o también, cuando es posible, grandes raíces que lleguen a alcanzar capas permanentemente húmedas de gran profundidad. Dichas adaptaciones son características en plantas deserticas pero, dado que impiden el crecimiento rápido, en medios un poco más húmedos 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 aquí algunos ejemplos de adaptaciones de las plantas de los desiertos: 1. Plantas anuales que completan en corto tiempo su ciclo, dejando sólo semillas en la época más seca. 2. Pastos con tallos o estolones subterráneos. 3. Subarbustos con tallos o rizomas subterráneos. 4. Diferentes tipos de plantas suculentas que almacenan agua. 5. Plantas micrófilas de hojas muy pequeñas y raíces extensas. 6. Plantas freatófilas cuyas profundas raíces alcanzan capas del suelo permanentemente húmedas.

En conclusión, podemos decir que existen muchas formas de sobrevivir la alternancia de estaciones favorables y desfavorables, la más simple es la de las plantas anuales que dejan sólo sus semillas; otras sobreviven únicamente en forma de órganos subterráneos y,muchas otras más, con una parte o todas sus partes aéreas. Cuál de todas las diferentes formas es la más exitosa o adecuada? Esto depende de cada sitio en particular; por ejemplo, si la estación húmeda es larga y la alternancia ocurre en forma regular en el tiempo, la pérdida total de las hojas y su completa reposición puede ser la forma más eficiente. Si la estación seca es muy larga y la húmeda breve y poco estable, la forma más eficiente podrá ser el conservar el tejido verde, manteniendo siempre un intercambio gaseoso reducido para que la transpiración 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 básicas entre las plantas superiores que es conveniente recordar ahora.
Las plantas con crecimiento primario sólo en longitud pero no en grosor que, además no forman leño, se conocen como hierbas o pastos, pueden tener diversas formas y tamaños aunque casi siempre son pequeñas, con excepciones como las plantas del banano (plátano). Las plantas que producen algo de leño en su base o en tallos subterráneos pero no en las ramas se conocen como subarbustos. En este caso la parte no leñosa se renueva cada estación de crecimiento y la parte resistente persiste por más tiempo.
Los arbustos son plantas con crecimiento en grosor que producen leño tanto en tallos como en ramas. Son perennes, no alcanzan gran talla pues se ramifican desde su base o cerca de ella y están formados por ramas más que por un tronco bien definido. Los árboles 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 sí 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 árboles con esta forma de crecimiento.
Hay plantas que no se establecen sobre el suelo, sino que lo hacen sobre las ramas de árboles o sobre rocas o sustratos muy diversos. Se les conoce como plantas epífitas y son más abundantes en los medios húmedos que en los secos. Pueden ser plantas herbáceas o tener algo de crecimiento en grosor en algunos de sus órganos.
También existen plantas parásitas entre los vegetales superiores. En lugar de raíces, estas plantas tienen órganos 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 órgano de absorción en el tejido leñoso de las plantas parasitadas, de las que obtienen sólo agua y minerales, de manera que la parásita debe ser capaz de efectuar la fotosíntesis por sí misma. Estas plantas son verdes y por lo general tienen hojas de apariencia normal. El otro tipo de plantas parásitas introduce su órgano de absorción en los vasos del floema que conducen la savia elaborada, de manera que no necesitan efectuar la fotosíntesis, carecen de hojas y de clorofila. Pueden vivir parasitando las raíces o las ramas de sus víctimas.
En la figura 28 hemos representado las diferentes formas de crecimiento de las plantas.

Figura 28. Diferentes formas de crecimiento de las plantas: 1. Árbol; 2. Arbusto; 3. Subarbusto; 4. Hierba y pasto; 5. Trepadora; 6. Epífita.

¿Cuánto vive una planta? A esta pregunta podemos responder que la duración de la vida de las plantas es casi tan variable como el número de especies de ellas que viven en la Tierra.
Las plantas de vida más breve son formas herbáceas 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 más de dos semanas.
En el otro extremo encontramos árboles gigantes, como secuoyas y ciertos pinos de California, eucaliptos en Australia o algunos ahuehuetes en México, que se han mantenido vivos por mil años o más 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 están creciendo, es decir, en algunos sitios alcanzan longevidades mucho mayores que en otros.
Después de que la Tierra se originó y se enfrió lo suficiente como para posibilitar la aparición de las primeras formas de vida, se formaron organismos muy simples en el seno de las aguas de los antiguos mares; después aparecieron los primeros microorganismos fotosintéticos acuáticos que comenzaron a transformar el medio ambiente haciendo posibles los cambios en la composición atmosférica que permitiera la colonización de la superficie emergida de la Tierra. El oxígeno producido en la fotosíntesis a través de millones de años, modificó la atmósfera hasta que las primeras plantas y animales pudieron comenzar a colonizar superficies húmedas emergidas.

Figura 29. Las plantas terrestres se originaron del agua y algunas plantas superiores han vuelto a ésta 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 raíces zanco; f) con neumatóforos que les permiten arraigarse y crecer en suelos permanentemente fangosos.

Al principio, las plantas terrestres tenían una estructura simple y eran muy pequeñas, pero poco a poco fueron evolucionando nuevas estructuras, nuevos tejidos, nuevos órganos, procesos fisiológicos más 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 más seco hasta el más húmedo, desde el más frío hasta el más cálido, desde el más pobre en nutrientes hasta el más rico. El estudio de cómo es posible que exista esta enorme potencialidad es un campo vastísimo de investigación científica.
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 adaptación que va desde aquellas que pueden vivir en suelos empapados de agua, como los mangles, donde encontramos estructuras especiales que permiten la sustentación en el fango y la llegada de oxígeno a las raíces que se encuentran en un medio anaerobio, hasta las plantas plenamente acuáticas 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 adaptación más completa al medio acuático la encontramos en los pastos marinos, en donde la floración y la fructificación también ocurren bajo el agua.
De este modo hemos podido ver que gracias a una amplia diversidad de estructuras anatómicas, mecanismos fisiológicos y variedad de historia de vida, las plantas superiores se encuentran desde el desierto más árido hasta el mismo fondo del océano. Las hay viviendo en la penumbra o a pleno sol, por unas semanas o por cientos de años.
No importa cuál 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, aún nos quedan infinidad de cosas por aprender acerca de las plantas.