Por qué algunas plantas pierden sus hojas en otoño y otras las mantienen
Razones energéticas y fisiológicas explican la respuesta de las plantas al ciclo de las estaciones.
En la naturaleza observamos que algunas plantas sólo producen hojas durante la primavera, desprendiéndose de ellas en otoño. Otras, en cambio, mantienen su follaje verde todo el año. ¿A qué se debe esta diferencia? La respuesta está en las estrategias energéticas y fisiológicas que han desarrollado para adaptarse a las estaciones.
El sentido biologico de dejar caer las hojas
Durante la primavera y el verano, las condiciones ambientales (temperatura, luz y humedad) son óptimas para la fotosíntesis, el proceso mediante el cual las plantas convierten la luz solar en energía. Las plantas llamadas caducifolias despliegan hojas ámplias y delgadas para captar la luz. Si arrancamos una de esas hojas, veremos cómo se torna flácida en poco tiempo. Esto se debe a que, al separarla de la planta, se desconecta del suministro de agua que mantiene la turgencia. Si la dejamos secar, comprobaremos que su peso desciende en un 70-80%. El turgor del agua es lo que mantiene la forma de la hoja. La inversión en materiales y energía es, por tanto, muy baja.
Cuando llega el frío del otoño e invierno, la luz es menos intensa, el día se acorta y las temperaturas bajan, dificultando la fotosíntesis y aumentando el riesgo de congelación. Para evitar tener que invertir energía en mantener hojas que apenas pueden funcionar, y que además podrían dañarse por la congelación, las plantas caducifolias las dejan dejan caer, no sin antes rescatando la mayor parte de sus contenidos para almacenarlos en raíces y bulbos. Este mecanismo está bien documentado en la literatura científica, como en el trabajo de Reich et al. (1992).
Las plantas de hoja perenne siguen una estrategia de continuidad
Por otro lado, las plantas de hoja perenne han desarrollado un follaje más resistente, con hojas de menor superficie que tienen cutículas gruesas y resinosas, capaces de soportar condiciones adversas (congelación, desecación, fuertes vientos..). Si arrancamos una ramita de un pino, por ejemplo, veremos cómo esta no se deforma con el tiempo, y esto se debe a que no depende del turgor del agua para mantener su estructura. Al secarlas la acículas apenas pierden el 63-64 de su peso. Además, las acículas contienen sustancias anticongelantes (proteínas específicas y azúcares), que evitan la formación de cristales de hielo dentro de las células. Al mantenerse en invierno, pueden aprovechar los momentos de buen tiempo para reactivar la fotosíntesis cuando haya buen tiempo. Por tanto, estas plantas invierten más materia y energía en fabricar hojas duraderas. Según Larcher (2003), este tipo de follaje está bien adaptado para climas relativamente secos con fluctuaciones estacionales moderadas. Wright et al. (2004) destacan que las hojas perennes suelen tener tasas de fotosíntesis más bajas pero sostenidas a lo largo del año, lo que compensa la inversión energética inicial para producirlas.
Conclusión
El Romero, un arbusto de hoja perenne
La decisión de perder las hojas o mantenerlas responde a una cuestión de eficiencia energética y adaptación fisiológica. Las plantas de hoja caduca ahorran recursos durante las estaciones adversas, mientras que las perennes invierten en hojas duraderas para aprovechar cualquier oportunidad de captar energía en todas las estaciones. Estas conclusiones han sido avaladas por numerosos estudios científicos que explican cómo la fisiología vegetal está estrechamente ligada a la adaptación al entorno y a la gestión de recursos (Salisbury & Ross, 1992).
Entonces, ¿en qué entornos tienen ventaja un tipo de plantas sobre las otras? En zonas templadas, podemos ver plantas de hoja caduca, pero también plantas de hoja perenne. Las primeras normalmente ocupan lugares con suelos capaces de retener agua, elemento esencial para mantener la estructura de sus hojas, Las plantas de hoja perenne dominan las zonas áridas y pedregosas, donde hay menos disponibilidad de agua, pero también las zonas en altura, con inclinación, donde se acumula poca agua y las temperaturas son más bajas en invierno. Finalmente, las plantas de hoja perenne dominan aquellas las zonas septentrionales, como el norte de Eurasia, y Norteamérica, donde los inviernos son largos y duros (cuando el agua no está disponible por estar en forma de hielo) y los veranos, muy cortos.
Referencias
· Reich, P.B., Walters, M.B., & Ellsworth, D.S. (1992). Leaf life-span in relation to productivity and environments. Trends in Ecology & Evolution, 7(12), 453-457.
· Larcher, W. (2003). Physiological Plant Ecology. Springer.
· Wright, I.J., Reich, P.B., & Westoby, M. (2004). The worldwide leaf economics spectrum. Nature, 428, 821-827.
· Salisbury, F.B., & Ross, C.W. (1992). Plant Physiology. Wadsworth Publishing Company.
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