4.3
¿Cómo manejan las plantas su Economía Hídrica?
La vida evolucionó en el
agua y este es el medio esencial donde ocurren los procesos físicos,
químicos, bioquímicos y fisiológicos. Parece
que las características morfológicas y fisiológicas
de los seres vivos resultan de procesos evolutivos de adaptación
al medio. La vitalidad del citoplasma solo es evidente en estado
hidratado, y aunque no necesariamente la deshidratación,
produce su muerte, si conduce a un estado anabiótico (inactivo).
Las plantas terrestres, continuamente pierden agua por transpiración;
por lo tanto, para sobrevivir y desarrollar procesos vitales regulados,
establecen una relación hídrica adecuada que depende
de su capacidad para compensar las fluctuaciones que se producen
entre el abastecimiento hídrico y la velocidad de transpiratoria
a corto plazo. Desde este punto de vista resulta interesante la
clasificación de las plantas propuesta por Larcher (1977)
como poikiloidricas y homoiohídricas.
4.3.1 Especies
poiquilohídricas
En estos organismos, el contenido
de agua es similar al del medio en que crecen, por tanto su potencial
para colonizar hábitats nuevos es limitado. Están
en ventaja en zonas donde alternan períodos cortos de humedad
y de sequía, pero tienen poca capacidad de crecimiento y
su biomasa es pequeña. En condición seca, su protoplasma
se contrae, sin que se altere su estructura fina y se paraliza el
metabolismo y el crecimiento. La recuperación funcional se
logra con la rehidratación.
A nivel celular las especies poikilohídricas, están
conformados por células pequeñas, sin vacuola central
y carecen de estructuras protectoras para evitar pérdidas
excesivas de agua, por tanto, no pueden mantener un desequilibrio
con el potencial hídrico ambiental, en consecuencia su actividad
metabólica, crecimiento y producción se restringen
a los períodos húmedos. Son organismos que pueden
secarse y así permanecer viables, por ejemplo: Procariontes
(bacterias, cianofíceas), hongos, algunas algas verdes inferiores
del orden protococales, líquenes, varios musgos de medios
secos, algunas criptógamas vasculares (Selaginella),
varios helechos, algunas angiospermas como las "plantas aire"
Tillandsia usneoides y T. recurvata y los núcleos
del polen y del embrión.
El umbral de humedad (mínimo potencial hídrico )al
cual se activan, es propio de cada especie y determina su rango
de su distribución geográfica. En general se reporta
que para el metabolismo y la división celular de bacterias
y hongos del suelo se necesitan
de -5 a -30 MPa (correspondientes a una HR de 80-95%); los hongos
pueden crecer en 75 a 85% de HR y las sps de Xeromices a 60%. Las
bacterias halófitas (de medios salinos) son activas a -40
MPa y muchos líquenes pueden fotosintetizar a -3 MPa.
| Fig. 2.1 |
La evolución
de las relaciones hídricas de las plantas, permitió
su crecimiento en todas las condiciones terrestres. Transición
desde algas acuáticas con células no vacuoladas
a algas poiquilohídricas aéreas (Izquierda). Desarrollo
de vacuola en algas acuáticas verdes y Characeas. (Centro).
Transición de talofitos vacuolado a plantas vasculares
homoiohídricas (ej: los musgos higrofitos están
restringidos a hábitats con alta humedad del aire y en
hábitats secos llegan a ser poikilohídricos secundariamente;
también hay formas poikilohídricas secundarias
entre Pteridófitos y angiospermas pero no entre gimnospermas).
En general, las plantas vasculares, son homoiohídricas
porque tienen una cutícula que limita la transpiración
y porque sus células son considerablemente impermeables
(Tomado de Larcher, 1995). |
4.3.2
Especies homoiohídricas
Evolutivamente descienden de
las algas verdes y se caracterizan por una gran vacuola central
que almacena agua y permite estabilizar su contenido hídrico,
de manera que el protoplasma se afecta menos por las condiciones
fluctuantes del exterior. Sin embargo, la presencia de la vacuola
también significa pérdida de la capacidad celular
para soportar la deshidratación, por esta razón, los
organismos que precedieron a las plantas homoiohídricas terrestres
crecen cerca de suelos húmedos o viven en lugares permanentemente
húmedos (Fig. 2-1).
La ocupación del área terrestre de la biosfera, solo
fue posible, después que se desarrollaron las especies homoiohídricas,
cuya ventaja radica en la presencia de órganos independientes
para absorber y perder agua: la cutícula protectora para
disminuir la evaporación y los estomas para regular la transpiración.
Esas adaptaciones y el desarrollo de un extenso sistema de raíces,
permitieron mantener el protoplasma en estado activo a pesar de
los repentinos cambios de humedad ambiental. La evolución
de estrategias adaptativas de las plantas al medio terrestre seco,
las condujo a una alta productividad, para formar una cobertura
cerrada sobre grandes áreas y a producir la enorme fitomasa
que actualmente cubre los continentes o que se depositó
En el sistema suelo-planta-atmósfera; la planta es intermediaria,
está ligada al flujo de agua conducido desde el suelo, (fuente
restringida) hacia el aire ambiente (vertedero de capacidad ilimitada).
En consecuencia, el estatus hídrico del cuerpo de la planta
se regula por un control sensible a la absorción y a la pérdida.
|
Aparición
de las primeras plantas terrestres
