Piedras vivas: plantas que parecen rocas

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Si dieras un paseo por ciertos desiertos, te podrías encontrar con unas piedras muy especiales: “piedras” vivas. Lógicamente, rocas y piedras son elementos inertes, así que un vistazo desde más cerca te descubriría que en realidad, se trata de plantas que han adoptado aspecto de piedra. ¿Quieres saber por qué?

PIEDRAS VIVAS: PLANTAS QUE PARECEN ROCAS

Bajo el nombre popular de piedras vivas o plantas piedra, encontramos distintos géneros de plantas suculentas. Como ya sabrás, las plantas suculentas o plantas crasas son todas aquellas que tienen una gran capacidad de almacenaje de agua. Algunas de sus estructuras, habitualmente las hojas o tallo, presentan un aspecto carnoso debido a esta especialización para almacenar agua. De esta manera, estas reservas les permiten sobrevivir en ambientes muy áridos o a períodos de escasez de agua. Un ejemplo muy conocido de suculentas con hojas carnosas es el Aloe vera, y en el caso de tallos suculentos, los cactus.

Planta de Aloe vera, con una hoja cortada en primer plano donde se ve su parte suculenta. Foto: Indianmart

Bajo el nombre de plantas piedra encontramos distintas especies de distintas familias. Las más conocidas son las que pertenecen al género Lithops, originarias de África, ya que se cultivan como plantas ornamentales. Otras plantas que parecen piedras son la especie Dioscorea elephantipes (pie de elefante) y Fredolia aretioides, también africanas. En los Andes encontramos a Azorella compacta. Veamos con más detalle estas cuatro piedras vivas.

Lithops camufladas entre guijarros. Foto: Xocolatl

LITHOPS SP.

Dentro del género Lithops encontramos diversas especies, todas con aspecto de pequeñas piedras o guijarros.

Como hemos visto, para sobrevivir en ambientes áridos las plantas pueden acumular agua en su interior. Además, reducen la superficie de contacto de sus hojas con el aire, para minimizar la pérdida de agua por transpiración. El caso más extremo lo encontramos en los cactus, con hojas diminutas y muy duras: las púas.

Las púas de los cactus son hojas modificadas. La zona verde corresponde al tallo carnoso. Foto: freestock

En el caso de las Lithops (del griego: “lithos” -piedra- y “ops” -forma), solo tienen en el exterior un par de hojas suculentas de 2 a 5 centímetros, con aspecto de pequeñas piedras, ya que además tienen unas pequeñas manchas blancas en su superficie. Este aspecto de piedra también contribuye a que pasen desapercibidas por sus depredadores. Esta estrategia (confundirse con el entorno) se conoce como cripsis.

Varias plantas Lithops en una maceta en distintos estadíos de crecimiento. Se observan las dos hojas de cada planta y las “manchas” en su parte superior. Foto: yellowcloud

En realidad, estas manchas son zonas translúcidas, sin clorofila, para que la luz pueda penetrar hacia el resto de la planta, que es plana y permanece bajo tierra. Entre las dos hojas maduras, encontramos un tejido por donde se da el crecimiento del par de hojas nuevas. Una vez las dos hojas nuevas han emergido del centro de la planta, las dos viejas se marchitan y mueren.

Corte longitudinal de una Lithops. Se observa el tejido central por donde crecerán las nuevas hojas, el tejido translúcido suculento, el tejido verde fotosintético y el tejido translúcido por donde entra la luz (epidermis superior). Foto: C T Johansson

REPRODUCCIÓN DE LAS LITHOPS

Las Lithops se reproducen de manera asexual (esquejes) y sexual (semillas). A pesar de ello, la reproducción por esquejes solo es posible si la planta se ha dividido de manera natural, por lo que si la cortamos y plantamos antes que se haya dividido, no se desarrollará como una nueva planta. Es por ello que principalmente la reproducción es mediante semillas, que produce una flor muy vistosa que emerge entre las dos hojas de la planta. Observa este time-lapse de 7 días de la floración de esta Lithops:

Su curioso aspecto, belleza en época de floración y fácil mantenimiento, han hecho de las Lithops una planta decorativa en casas y jardines. Si tienes una y quieres saber si le estás dando los cuidados adecuados, en esta página encontrarás consejos para su mantenimiento y reproducción.

Si todavía quieres saber más sobre Lithops y otros géneros de  plantas piedra, te recomendamos este vídeo:

PIE DE ELEFANTE

Dioscorea elephantipes, conocida como pie de elefante, caparazón de tortuga o pan de Hottentot, es una planta trepadora de hoja caduca. Su tallo carnoso está parcialmente enterrado, lleno de fisuras y cubierto por una dura corteza. Esto le da un aspecto rocoso, similar a la piel de un elefante o al caparazón de una tortuga, como su nombre popular sugiere. Además, esta planta acumula en sus reservas grandes cantidades de almidón, por lo que también se la conoce como pan de Hottentot.

Tallo tuberoso de Dioscorea elephantipes en verano. Se observan los brotes secos en su centro. Foto: Hectonichus

En invierno, aparecen brotes verdes con flores amarillas, que crecerán hasta morir en verano, época de máxima aridez (recordemos que es de hoja caduca). En este momento la planta entra en un estado de latencia o adormecimiento y no volverá a necesitar apenas agua hasta la aparición de los siguientes brotes.

Pie de elefante en verano. Se observan brotes con hojas en la parte superior. Foto: Natalie Tapson

A diferencia de las Lithops, el pie de elefante puede alcanzar un metro de altura y tres de circunferencia, aunque su crecimiento es muy lento. Pero igual que las Lithops, su forma tiende a la esfera. Esto es debido a que la esfera es la forma geométrica que encierra más volumen ofreciendo menor superficie al exterior. Con esto se consigue que la planta pueda crecer minimizando la superficie de contacto con el aire, reduciendo así la pérdida de agua por transpiración.

Si piensas en la cantidad de formas aproximadamente esféricas que encontramos en los seres vivos (huevos, semillas, frutos, animales, etc.), posiblemente se deba a esta razón: máximo volumen (de reservas nutritivas, de volumen corporal) utilizando una mínima superficie (menos transpiración, menos pérdida de calor, menos superficie que ofrecer a los depredadores…). Si quieres profundizar en el tema (y otras formas) se trata de una idea del desaparecido Jorge Wagensberg, que trata en su libro La rebelión de las formas e inspira una exposición permanente en el CosmoCaixa de Barcelona.

FREDOLIA ARETIOIDES

Fredolia aretioides pasando desapercibida en el suelo sahariano. Foto: Rafael Medina

Fredolia aretioides, que vive en el norte del Sáhara, utiliza la misma estrategia que la planta pie de elefante: una forma prácticamente esférica para evitar al máximo la perdida de agua. A diferencia de la anterior no tiene una corteza dura, y a diferencia de Lithops, tiene más de dos hojas. La planta consta de multitud de tallos y hojas endurecidos y de crecimiento compacto. Estas hojas son de un color verde-grisáceo, lo que le da un aspecto más pétreo, pasando totalmente desapercibida entre las rocas del desierto.

Fredolia aetioides de cerca, donde se observan la multitud de hojas minúsculas formando una esfera compacta. Foto: Rafael Medina

AZORELLA COMPACTA

Azorella compacta, llareta o yareta, es la única planta piedra de las que tratamos aquí que no vive en en las zonas árida de África. Se distribuye por Sudamérica, concretamente en los Andes, de 3.200 metros a 4.800 metros por encima del nivel del mar. Está perfectamente adaptada a la gran insolación que recibe el suelo a esta altitud, que además, en la Puna andina es negro o gris debido a su origen volcánico. Esto significa que a ras de suelo la temperatura del aire es un grado o dos superior a la temperatura ambiente.

Yareta en los Andes. Foto: Pedro Szekely

A la yareta, a pesar de ser de otra familia y crecer en un ambiente distinto que Fredolia, la evolución la ha dotado de la misma estrategia para evitar la pérdida de agua: forma redondeada, tallos compactos y hojas pequeñas y endurecidas. Igual que las anteriores especies que hemos visto, también se reproduce por semillas y sus flores son amarillo-verdosas.

CONCLUSIÓN

Para finalizar, podemos concluir que aunque de orígenes distintos, la evolución ha llevado a todas estas plantas a soluciones parecidas a la escasez de agua, a soportar elevadas insolaciones y a evitar perder temperatura durante la noche: dotándolas de formas prácticamente esféricas para reducir su relación entre la superficie y volumen. Además, esta adaptación se complementa con la reducción del número o tamaño de las hojas y la acumulación de agua y sustancias nutritivas en su interior.

Foto de portada: ellenm1 (Flickr)

La importancia de las colecciones biológicas

Las colecciones biológicas son una pieza clave en el estudio de la biodiversidad de nuestro planeta y una fuente casi inagotable de información científica. En las redes sociales, muchas son las voces partidarias de la eliminación de las colecciones biológicas “clásicas” por ser consideradas herramientas obsoletas y causa directa de la extinción de especies. 

Te explicamos por qué esta afirmación es incorrecta, qué tipos de colecciones existen y cuáles son sus principales funciones.

Es natural que al oír hablar de “colecciones biológicas” lo primero que os venga a la mente a muchos de vosotros sean las típicas cajas de animales y plantas fijados y pinchados a manos de fanáticos del coleccionismo de especies. Sí, es cierto que existen este tipo de colecciones. Pero, y sin querer demonizarlas (pues muchas pueden llegar a ser muy útiles para la ciencia), no son el tipo de colecciones a las que nos referimos y, ni mucho menos, las únicas que existen.

Las colecciones biológicas son repositorios sistematizados (bien identificados, clasificados y ordenados) de algún tipo de material biológico. La mayoría de estos repositorios se encuentran depositados en museos de ciencia, pero también en universidades, centros de investigación e, incluso, total o parcialmente en colecciones privadas.

Colección Biológica de Referencia del ICM (Instituto de Ciencias del Mar) del CSIC, en Barcelona. Imagen de Alícia Duró en la web del ICM.

Parte de la colección biológica de la Australian National Insect Collection. Imagen de la Australian National Insect Collection.

Tipos de colecciones

Si bien el concepto de colección biológica es bastante reciente, el almacenamiento y clasificación de material biológico se remonta varios siglos atrás con las primeras recolectas de plantas y animales a manos de zoólogos y botánicos.

Actualmente, el concepto de colección biológica es mucho más amplio:

• Colecciones criogénicas

Material biológico vivo almacenado a bajas temperaturas bajo la suposición de que éste conservará su viabilidad y funcionalidad a largo plazo tras ser descongelado. Las colecciones criogénicas suelen emplearse para almacenar células, tejidos y material genético. Aunque la ciencia ficción nos ha dado muchas ideas, la criogenización raras veces se usa para almacenar organismos multicelulares completos.

• Colecciones “clásicas”

Formadas, a grandes rasgos, por las colecciones de muestras zoológicas (animales enteros o sus partes) y los herbarios (plantas), entre otros. Algunas de estas colecciones ya han superado los 200 años de antigüedad, por lo que se las considera el tipo más antiguo de colecciones y uno de los más importantes.

Colección de cinípidos o avispas de las agallas inquilinos. Fuente: Irene Lobato Vila.

La mayoría se encuentra depositada en museos o centros de investigación y, salvo raras excepciones, al alcance de la comunidad científica para su consulta y estudio. Muchos colectores privados colaboran con estas entidades cediendo sus especímenes, algo bastante habitual entre los coleccionistas de insectos.

Armarios del National Museum of Natural History de Washington D.C., Smithsonian Institution, donde se encuentran depositados miles de ejemplares fijados de insectos. Fuente: Irene Lobato Vila.

No está de más aclarar que la cesión de colecciones está sujeta a una minuciosa revisión y a un contrato entre las partes, por lo que no deberían aceptarse especímenes obtenidos intencionadamente por el colector de la caza furtiva o el tráfico ilegal de especies.

• Bases de datos en línea

Repositorios de información biológica en Internet. Este tipo de “colecciones” ha cobrado mucha importancia en los últimos años al permitir compartir información biológica de interés para la ciencia y la tecnología de forma inmediata en todo el mundo. Las más consultadas son las bases de datos moleculares (proteínas, ADN, ARN, etc.) para la elaboración de filogenias y los famosos “árboles de la vida”, como, por ejemplo:

• GenBank
• BOLD Systems
• Protein Data Bank

Otras webs muy consultadas son las bases de datos online de las colecciones depositadas en museos, también de suma importancia (si no, recordad el reciente caso del incendio del Museo Nacional de Brasil…), y las webs de participación ciudadana en las que tanto expertos como aficionados aportan datos de sus observaciones, como Biodiversidad Virtual.

Las colecciones biológicas también pueden clasificarse en base a su función: colecciones científicas (investigación), colecciones comerciales (cultivos celulares para medicina, farmacia, etc.) y colecciones de “estado” (las que se crean y mantienen por el bien del estado, como los jardines botánicos, con el fin de conservar la biodiversidad de una región y promover su estudio y divulgación).

El concepto de colección biológica también engloba los biobancos, o colecciones de muestras biológicas de origen exclusivamente humano usadas en estudios biomédicos. Sin embargo, no entraremos en más detalle.

¿Por qué son tan necesarias las colecciones biológicas clásicas?

Más allá de supuestamente calmar las ansias de coleccionismo que algunos atribuyen a los científicos y que dañan seriamente su imagen, las colecciones biológicas, y especialmente las colecciones “clásicas”, son esenciales para la conservación de la biodiversidad. Y no, no causan la extinción de especies: el número de organismos recolectados es irrisorio comparado con las pérdidas causadas por la contaminación o la destrucción del hábitat y las capturas se realizan cumpliendo una serie de normativas, siempre respetando las poblaciones y sus hábitats.

Aunque es cierto que las fotografías y las webs de biodiversidad son una herramienta útil para el estudio de las especies de nuestro planeta, desgraciadamente no dejan de ser un complemento de las colecciones físicas clásicas.

Así pues, ¿por qué son tan importantes estas colecciones?

• Son una fuente muy valiosa de material genético que puede ser extraído de las muestras o especímenes almacenados y usarse en estudios moleculares. Gracias a estos estudios, podemos comprender un poco mejor los orígenes y las relaciones entre los seres vivos (filogenia), conocer su diversidad genética y los mecanismos de especiación, o perfeccionar estrategias para conservarlos. Por ejemplo, en los planes de reintroducción de especies se deben estudiar las poblaciones genéticas para asegurar que los organismos reintroducidos puedan estabilizarse y establecer poblaciones viables en el tiempo.

• Son un referente perpetuo para futuros científicos. Uno de los pilares básicos de las colecciones zoológicas y botánicas son los especímenes tipo o series típicas: aquellos organismos que el descubridor de una especie usó para describirla. Los especímenes tipo deben estar cuidadosamente almacenados y etiquetados, pues son los más valiosos dentro de las colecciones. Éstos deben poder ser consultados por la comunidad científica y usados como referente para la descripción de nuevas especies o para estudios comparativos, pues no siempre las descripciones son suficientes.

Insecto paratipo (especímen de la serie típica) debidamente etiquetado depositado en el National Museum of Natural History de Washington D.C., Smithsonian Institution. Fuente: Irene Lobato Vila.

• En relación al punto anterior, las colecciones clásicas permiten estudiar la morfología (externa e interna) y la variabilidad dentro de y entre especies, cosa que muchas veces resulta imposible mediante fotografías.

• Contienen organismos de diferentes épocas y hábitats. Esto incluye especies extintas (tanto desde hace mucho tiempo como recientemente debido a la actividad humana) o representantes de ecosistemas actualmente en peligro. Ante la actual destrucción de hábitats, no tendríamos acceso a numerosas especies ni a la información genética y bioquímica que tanto éstas como sus ecosistemas contienen si parte de ellas no estuviera depositada en colecciones biológicas. Esta información es esencial para investigar cómo frenar o mitigar los efectos negativos sobre especies aún existentes.

• Nos dan información pasada y presente sobre la distribución geográfica de los organismos, pues cada uno se almacena junto con datos de localidad y biología. Esta información es esencial no sólo para estudios de ecología y evolución, sino también para la gestión de recursos, los planes de conservación y los estudios sobre el cambio climático.

• Son una herramienta de divulgación muy potente, pues se experimenta directamente con las muestras. Las fotografías o los libros son importantes, pero insuficientes si no se complementan con observaciones directas. Tanto las visitas a museos como las salidas al campo son básicas para una educación ambiental completa.

A final de curso, miles de alumnos de todas las edades visitan las instalaciones y colecciones del National Museum of Natural History en Washington D.C. Algunos, incluso, podrán acceder a las colecciones científicas. Fuente: Irene Lobato Vila.

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Si pensabais que las colecciones eran innecesarias, ¿seguís pensándolo tras leer este artículo? ¡Podéis dejar vuestros comentarios!

La timidez de la copa: árboles que no se tocan

Cuando paseas por el bosque o la ciudad, ¿sueles mirar hacia arriba? Lo habitual es mirar hacia donde vamos o dónde ponemos los pies, pero si te encuentras en plena naturaleza, no olvides observar los árboles, quizá te encuentras con una imagen tan bella como la que ilustra este artículo: estás observando la timidez de la copa.

UN FENÓMENO BOTÁNICO

Hace menos de 100 años, por allá 1920, se observó por primera vez un fenómeno botánico que sigue dejando bonitas e impresionantes imágenes de ciertos bosques. En 1955, el botánico Maxwell R. Jacobs, describió este fenómeno como “timidez de la copa” después de estudiar diversas poblaciones de eucaliptos.

Los surcos de cielo que deja la timidez de la copa. Foto: Tom Cowey

Este fenómeno consiste en un crecimiento limitado de las copas de los árboles, de tal manera que las hojas y ramas de árboles adyacentes no llegan a tocarse. Esto produce  figuras y patrones con el cielo de fondo cuando se observan los árboles desde el suelo.

La timidez de la copa, entre otros temas, se explora en el  documental Érase una vez un bosque.

¿POR QUÉ SE PRODUCE LA TIMIDEZ DE LA COPA?

La comunidad científica todavía no ha llegado a un consenso que explique el mecanismo que da lugar a este fenómeno. Un total de tres hipótesis han intentado explicar la timidez de la copa:

1. Hipótesis de la fricción

La hipótesis inicial de Maxwell R. Jacobs (actualmente poco aceptada por la comunidad científica) explica que la fricción de unas ramas con otras cuando el viento las golpea limitaría el crecimiento de las mismas para evitar tocar los árboles vecinos, debido a los daños producidos por la abrasión.

2. Hipótesis de la alelopatía

La hipótesis más respaldada actualmente indica que la timidez de la copa tiene un origen alelopático.

En botánica, la alelopatía es cualquier efecto que una planta transmite a otra a través de la producción de diferentes compuestos químicos, ya sea causando un efecto positivo o negativo sobre la otra planta. Estos compuestos son los denominados aleloquímicos. En otras palabras, las plantas y árboles se comunican entre ellos mediante señales químicas.  Esta relación se produce más frecuentemente entre árboles y plantas de la misma especie, aunque también se da entre especies distintas. Para conocer en profundidad el proceso de la alelopatía, te invitamos a leer el artículo Comunicación entre plantas: relaciones alelopáticas.

Foto: airwii

3. Hipótesis de los fotorreceptores

Además de las señales químicas, los fotorreceptores fitocromo (sensores de luz capaces de detectar la zona de luz roja lejana) que poseen los árboles y las plantas les permite percibir la proximidad de otros individuos. Otro tipo de fotorreceptores detectan la luz azul, lo que produce en las plantas y árboles la evitación de las sombras producidas por otros individuos.

Longitudes de onda detectadas por los distintos fotorreceptores vegetales. Fuente: Assocació aquaròfila de Barcelona.

En conjunto, las señales captadas por estos fotorreceptores provocarían en el árbol la respuesta de alejarse del adyacente, lo que le permitiría obtener una mayor cantidad de luz, indispensable para hacer la fotosíntesis.

¿TODOS LOS ÁRBOLES SON TÍMIDOS?

La timidez de la copa se ha observado en ciertas especies de robles y pinos europeos y especies de hábitats tropicales y subtropicales, como algunos eucaliptos, especies del género Dryobalanops,  el pino Pinus contorta, el mangle prieto (Avicennia germinans), Didymopanax pittieri, Clusia alata, Celtis spinosa y Pterocymbium beccarii, Picea sitchensis y Larix kaempferi .

Dosel arbóreo de Dryobalanops aromatica en Kuala Lumpur. Foto: Patrice78500

En otras especies, las copas de los árboles llegan a tocarse y a cruzar incluso sus ramas, aunque el dosel arbóreo o canopia (hábitat que incluye las copas y parte superior de los árboles) no suele mezclarse por completo.

HIPÓTESIS SOBRE LAS VENTAJAS DE LA TIMIDEZ DE LA COPA

Relacionado con cada hipótesis, el sentido evolutivo de la timidez de la copa sigue sin conocerse, aunque la botánica ha lanzado diversas hipótesis:

• Permitir una mayor penetración de la luz en el bosque para realizar la fotosíntesis más eficientemente.
• Evitar que se dañen las ramas y hojas cuando se golpean unas contra otras en caso de tormenta o rachas de viento.
• Evitar que enfermedades, larvas e insectos que se alimentan de hojas se propaguen fácilmente de un árbol a otro.

Las hormigas construyen estructuras con sus propios cuerpos para pasar de una hoja a otra. Foto: Rose Thumboor

Por el momento, parece que la timidez de la copa obedece más a una relación de colaboración entre especies por la supervivencia, en lugar de una competición (la popularmente conocida como la “ley del más fuerte”). Habrá que esperar a futuros estudios que arrojen un poco más de luz a este todavía desconocido fenómeno.

Árboles, de Piotr Socha; un libro para enamorarse de los árboles

¿Tienes un/a hijo/a que le gusta la naturaleza pero no le gustan los libros? ¿Tienes un/a hijo/a que le gustan los libros pero no la naturaleza? ¡Entonces Árboles, de Piotr Socha y Wojciech Grajkowski, de la editorial MAEVA Young, es la combinación perfecta!

Para los amantes de la naturaleza y de los libros, Árboles, de Piotr Socha  y Wojciech Grajkowski, es la combinación ideal. Con textos breves y fácilmente comprensibles, el libro es una obra de arte por si mismo, con ilustraciones que ayudan a comprender lo que se está leyendo. De hecho, el uno sin el otro no tendrían sentido.

A pesar de que a veces se hace algo complicado localizar la ilustración de lo que están explicando (lo que puede también despertar aún más la curiosidad), la mayoría de ilustraciones vienen acompañadas del nombre de lo que se trata (en otros casos son números que coinciden con el texto), de manera que facilita aún más la comprensión del texto.

En las 76 paginas que conforman el libro, uno puede aprender desde conceptos básicos de botánica (como la distinción entre lo qué es un árbol y lo que no, de sus diferentes partes, su propagación por el espacio…) e incluso de zoología, hasta los diferentes usos que el ser humano le ha dado a la madera a lo largo de la historia (como por ejemplo la construcción de vehículos, instrumentos o casas en los árboles).

Lo más interesante es que, página a página, el lector va aprendiendo algunas curiosidades que nunca antes habrá oído hablar. ¿Sabías que en la India hay un baniano compuesto por 3.700 troncos cuya copa común tiene casi medio kilómetro de diámetro? ¿Sabías que el árbol más alto (115,6 m) es una secuoya roja llamada Kyperion que vive en California? ¿Sabías que el árbol más viejo es un álamo temblón Pando de unos 80.000 años?

El libro, como no puede ser de otra manera, no se olvida de la simbología asociada a los árboles y a los bosques. Los árboles sagrados, las leyendas y las criaturas fantásticas del bosque también tienen su lugar en el libro.

El libro, página a página, te enseña a amar a los árboles y a la vida que vive en los bosques que forman. Las últimas páginas, con el título “Árboles para nuestros hijos”, ponen el broche final al viaje por el mundo de los árboles. Y no podría terminar de otra forma. El libro, cuando ya estás fascinado por estos seres vegetales, hace un llamamiento a la conservación de los bosques y la naturaleza.

Sus últimas palabras no podrían ser mejores: “Necesitamos madera para las casas de nuestros hijos. Pero nuestros hijos necesitan también bosques que proporcionen madera a las siguientes generaciones, bosques que los asombren con su variedad de plantas y animales. Plantemos, pues, árboles y antes de cortar un árbol pensémonoslo dos veces. Nuestros hijos merecen disfrutar de los bosques de nuestros antepasados, bosques llenos de secuoyas milenarias.”

A pesar de que el libro lo ha producido una editorial (MAEVA Young) con un público marcadamente juvenil, en mi opinión es un libro para todas las edades. Mientras que los más pequeños de la casa que aún no saben leer disfrutarán de las magníficas ilustraciones, los adultos, que también se maravillaran con las imágenes, podrán adquirir nuevos conocimientos o curiosidades que podrán explicar a sus hijos, sobrinos o nietos. ¡Y quién sabe si esto despertará la curiosidad de los más pequeños!

Dicho esto, recomiendo encarecidamente que en todos los hogares con niños o con adultos amantes de los libros haya un libro como este porque, como dice la propia editorial, ÁRBOLES, de Piotr Socha, es un libro para los que aman los libros y yo diría también, es un libro para los que aman la naturaleza.

Las flores al plato

Aunque pueden forman parte de nuestra dieta, las flores son la parte de las plantas más poco consideradas en gastronomía. A parte de aportar un toque de color y estética a nuestros platos, las flores enriquecen nuestra alimentación con nutrientes y texturas diferentes. En este artículo hablamos sobre las flores más utilizadas en la cocina en diferentes culturas y que beneficios nos pueden aportar.

¿COMER RAÍZ, TALLO O HOJA?

Quizás no te hayas planteado nunca que parte de la planta estás ingerindo cuando comes una patata, una lechuga, un tomate o una pipa pero todos los vegetales citados son órganos diferentes de las plantas con propiedades y funciones bien diferenciadas. Las patatas, zanahorias, moniatos, mandiocas y remolachas son raízes o tubérculos y aportan muchos nutrientes a nuestra dieta. Una de las funciones de las raíces es acumular reservas para el correcto desarrollo de hojas y flores, así estos órganos constituyen un gran aporte de glúcidos con gran valor energético y también vitaminas a nuestra dieta. Por otro lado, los vegetales más verdes y crujientes de nuestra alimentación como son lechugas, espinacas y acelgas son hojas y su función en la planta es la de hacer la fotosíntesis. Su contribución en la dieta es muy beneficiosa ya que incorporan un toque fresco, con mucha fibra, vitaminas y minerales. Siguiendo nuestro recorrido por la planta continuamos por los frutos, que normalmente llamamos frutas pero a veces también se les llama verduras como es el caso de los tomates, calabacines, pimientos, berenjenas o legumbres. Los frutos incorporan nutrientes altamente ricos a nuestro organismo ya que también tienen la función de acumular nutrientes para la germinación de las semillas. Contienen fibra, azúcares, minerales y vitaminas. Por último, también consumimos muchas semillas y frutos secos, como son por ejemplo las pipas, almendras, nueces, piñones y cacahuetes. Éstos nos nutren con grasas muy beneficiosas para nuestro organismo y también aminoácidos esenciales, fibras y vitaminas.

Existen otras partes de las plantas que consumimos con menos frecuencia, aunque ¡todos los órganos se aprovechan! El tallo o tronco suele ser una parte demasiado fibrosa y dura para consumir aunque en algunas plantas se usa como especie, por ejemplo es el caso de la canela (Cinnamomum verum).

¿Y las flores? ¿Qué papel juegan en nuestra dieta? Las partes más efímeras y llamativas de las plantas se han utilizado a lo largo de la historia y las culturas para alimentarnos o ¿sus usos se limitan a la ornamentación?

COMER FLORES

De hecho, consumimos flores de forma habitual aunque quizás no nos demos cuenta. En la dieta mediterránea una de las verduras más apreciadas es una flor: la alcachofa (Cynara scolymus), la cual se consume cuando todavía no está madura y no ha desarrollado los pétalos ni el polen, si se deja madurar aparecen en la parte interna. También las alcaparras (Capparis spinosa) son botones florales que se utilizan curtidas en vinagre en la elaboración de muchos platos de raíz mediterránea. Cuando comemos brócoli o coliflor (Brassica oleracea) también estamos comiendo las flores inmaduras de estas plantas.

Botones florales y flor abierta de la alcaparra. Fuente: PresidenciaRD vía Flickr.

Otra flor muy común en el Mediterráneo y que tiene un sabor bien especial es el junquillo (Aphyllanthes monspeliensis). Sus flores son muy dulces y es una delicia comérselas mientras se pasea por el campo. También las flores del saúco (Sambucus nigra) se utilizan para hacer unos buñuelos dulces bien aromáticos. Las flores de saúco tienen propiedades antiinflamatorias, diuréticas y antisépticas, van bien contra los resfriados, la fiebre y la bronquitis.

En otras culturas, las flores también se utilizan para aromatizar postres y dulces como en Irán y Turquía, donde se usa el agua de rosas (Rosa sp.) para confeccionar las famosas delicias turcas o lokum.

Delicias turcas aromatizadas con rosas. Fuente: pinterest.

Otra flor que se utiliza en infusión es la flor del hibisco (Hibiscus sabdariffa). Se utilizan solamente los sépalos y normalmente se hace un té helado con propiedades diuréticas muy popular en Jamaica, pero también habitual en México u otros países de Centro América.

Sépalos de hibiscos secados. Fuente: Commons Wikimedia.

La flor de la violeta (Viola odorata) también es muy dulce y aromática. Se utiliza para hacer unos famosos caramelos madrileños que se fabrican desde 1915 y tienen diversas propiedades calmantes. También se pueden hacer pasteles, mermeladas y helado.

Caramelos de violeta típicos de Madrid. Fuente: morenisa.blogspot.com.

Las flores de calabacín (Cucurbita pepo), después de retirar los estambres, se usan en Italia para hacer unas pizzas bien originales. De forma parecida, en Grecia y Turquía se comen las flores de calabaza (Cucurbita maxima) rellenas o rebozadas y fritas. También se utilizan en México en la elaboración de quesadillas.

Pizza de flores de calabacín. Fuente: Gourmand Asia.

El uso de flores no es cosa de la cocina moderna, ya griegos y romanos las comían en ensaladas, como por ejemplo la flor de malva (Malva sylvestris), con propiedades calmantes y cicatrizantes o en decocciones y infusiones para sanar.

Las flores, a parte de añadir un toque de color, textura y estética en el plato, también nos pueden aportar contrastes de sabores y es que no siempre las flores son dulces y suaves. Por ejemplo, las flores del aciano (Centaurea cyanus) y la capuchina (Tropaeolum majus), las dos comestibles, tienen un toque picante y la de la borraja (Borago officinalis) recuerda al pepino y se puede utilizar en ensaladas, sopas o bebidas. La flor del cebollino (Allium schoenoprasum) también se utiliza frecuentemente y aporta un sabor de ajo bien especial.

Flor de la capuchina. Fuente: David Goehring vía Flickr.

Flor de la borraja. Fuente: Commons Wikimedia.

Algunas especias vienen de flores u órganos de las flores. El azafrán (Crocus sativa) es la parte femenina (pistilo y estigma) de la flor de esta especie, que aporta color y sabor a la paella y otros platos. Su cultivo es extremadamente delicado y costoso: se necesitan 200 mil flores o 600 mil pistilos para producir 1 kg de azafrán. España es el primer productor mundial de azafrán. El clavo de olor (Syzygium aromaticum), originario de Indonesia, es de hecho el botón floral de este árbol que puede alcanzar los 12 m de altura. Por su fuerte olor, se puede utilizar como insecticida natural haciendo una infusión con agua destilada y alcohol.

Flores de azafrán con sus característicos pistilos rojos. Fuente: Pixabay.

Quizás no todas las flores que hemos citado están al alcance de tu mano pero te animamos a incorporar flores en tus platos y a aprender un poco más sobre las plantas mientras disfrutas cocinándolas.

REFERENCIAS

Graziano, X. 2010. Almanaqueo do Campo. Panda Books, Sao Paulo, Brasil.

Plantas hiperacumuladoras de metales pesados

Durante millones de años la evolución ha llevado a las plantas a desarrollar diferentes estrategias para defenderse de los enemigos naturales, dando pie a una lucha de armamento evolutiva en la cual la supervivencia de unos y otros depende de la habilidad de hacer frente a las adaptaciones de los otros. Y es en este escenario donde la acumulación de metales pesados en altos niveles en planta juega un papel muy importante.

 INTRODUCCIÓN

Según Boyd (2012), la defensa de las plantas puede considerarse bajo distintos puntos de vista:

• mecánica: espinas, coberturas, etc.
• química: diferentes compuestos inorgánicos y orgánicos.
• visual: cripsis y mimetismo.
• comportamiento: relacionado con modificaciones en la fenología.
• y asociativa: simbiosis con otros organismos, como es el caso del género Cecropia que establece simbiosis con las hormigas del género Azteca, las cuales protegen a estas plantas – para saber más: Plantas y animales también pueden vivir en matrimonio– .

Defensa mecánica con espinas (Autor: Karyn Christner, Flickr, CC).

 

Se ha visto que la defensa química es ubicua, y por lo tanto, muchas interacciones entre organismos se explican bajo este punto de vista. Además, algunas plantas contienen grandes cantidades de ciertos elementos químicos, frecuentemente metales o componentes metálicos, que juegan un papel de defensa relevante, son las llamadas plantas hiperacumuladoras.

Plantas hiperacumuladoras  y sus características principales

Estas plantas pertenecen a diferentes familias, por lo tanto la hiperacumulación es una adquisición independiente que ha surgido varias veces durante la evolución, pero que en todos los casos genera la habilidad de crecer en suelos metalíferos y acumular extraordinarias cantidades  de metales pesados en órganos aéreos, a diferencia de los niveles encontrados en la mayoría de especies. Se sabe que las concentraciones de estos elementos químicos pueden ser entre 100 – 1000 veces mayores que las presentes en especies no hiperacumuladoras.

Generalmente, la química describe los metales pesados como aquellos metales de transición con una masa atómica superior a 20 y una densidad relativa cercana a 5. Pero, des del punto de vista biológico, los metales pesados son aquellos metales o metaloides que pueden ser tóxicos en bajas concentraciones. Aun así, las plantas hiperacumuladoras consiguen ser tolerantes, es decir, hiperacumulan estos metales pesados sin sufrir efectos fitotóxicos (toxicidad expresada en la planta).

En este sentido, hay tres características principales que describen las plantas hiperacumuladoras:

• Fuerte aumento de la tasa de absorción de metales pesados.
• Raíces que realizan la translocación más rápidamente.
• Gran habilidad por detoxificar y acumular metales pesados en hojas.

Por lo tanto, las plantas hiperacumuladoras están bien preparadas para la asimilación, translocación a hojas y acumulación de grandes cantidades de metales pesados en vacuolas o en paredes celulares. En parte, esto es debido a una sobreexpresión constitutiva de genes que codifican para transportadores de membrana

Los valores límite que permiten diferenciar una planta hiperacumuladora de una que no lo es, están relacionados con la fitotoxicidad específica de cada metal pesado. Según este criterio, las plantas hiperacumuladoras son plantas que cuando crecen en suelos naturales acumulan en las partes aéreas (en gramos de peso seco):

• > 10 mg·g^-1 (1%) de Mn o Zn,
• > 1 mg·g^-1 (0,1%) de As, Co, Cr, Cu, Ni, Pb, Sb, Se o Ti
• Ó > 0,1 mg·g^-1 (0,01%) de Cd.

Minuartia verna, hiperacumuladora de cobre (Autor: Candiru, Flickr, CC).

LA APARICIÓN DE PLANTAS HIPERACUMULADORAS Y SUS IMPLICACIONES

Hasta el momento se ha planteado diferentes hipótesis para explicar porque ciertas plantas han llegado a ser hiperacumuladoras de metales pesados:

• Tolerancia y disposición de metales.
• Resistencia a la sequía.
• Interferencia con otras plantas vecinas
• Defensa contra los enemigos naturales.

La hipótesis que recibe más soporte  es la denominada “Elemental defence” (defensa por elementos), que indica que ciertos metales pesados podrían tener un rol defensivo en la planta contra los enemigos a naturales, tales como los herbívoros y los patógenos. Estos organismos al consumir la planta presentarían efectos tóxicos, lo cual los llevaría a la muerte o bien a reducir el consumo de esta planta en un futuro. Aun así, aunque los metales pesados pueden actuar a través de su toxicidad, esto no garantiza que la planta no sea dañada o atacada antes que el enemigo natural sea afectado por estos. Por ellos sigue siendo necesario una defensa más efectiva que permita evitar el ataque.

Por otro lado, de acuerdo con una hipótesis más moderna, “Joint effects” (efectos conjuntos), los metales pesados podrían actuar juntamente con otros compuestos orgánicos de defensa dando lugar a una mayor defensa global. Las ventajas de los elementos inorgánicos, donde se incluyen los metales pesados, es que no son sintetizados por la planta, se absorben del suelo directamente y por lo tanto no hay tanto consumo energético invertido en la defensa, y además no pueden ser biodegradados. Aun así, algunos enemigos naturales pueden llegar a quelar los metales pesados gracias a quelatos (sustancias que se unen a estos metales pesados para reducir su toxicidad) o acumularlos en órganos donde se reduciría su actividad. Esta nueva hipótesis justificaría la presencia simultánea de distintos metales pesados y compuestos orgánicos de defensa en la misma planta, con la finalidad de conseguir una defensa mayor que afecte a más enemigos naturales, los cuales se esperaría no fuesen capaces de tolerar los distintos elementos tóxicos.

Thlaspi caerulescens, hiperacumuladora de zinc (Autor: Randi Hausken, Flickr, CC).

Por otro lado, se ha visto que ciertos herbívoros tienen habilidades para evitar el consumo de plantas con altos niveles de metales pesados, realizando lo que se denomina “taste for metals” (“degustación de metales”). Aunque se sabe que esto sucede, no es del todo conocido el mecanismo exacto de todo este proceso de alerta y evitación.

Solanum nigrum, hiperacumuladora de cadmio (Autor: John Tann, Flickr, CC).

Además, aunque las concentraciones de metales pesados que asumen estas plantas son elevadas, algunos  herbívoros logran sobrepasar esta defensa siendo tolerantes, es decir, su dieta les permite ingerir elevadas dosis de metales y por tanto alimentarse de la planta. Esto lleva a pensar que ciertos herbívoros podrían convertirse en especialistas en el consumo de estas plantas, y que, por tanto, este tipo de defensa quedaría reducido a organismos con dietas variadas, los denominados generalistas. Esto ha resultado no ser del todo cierto, ya que algunas veces los herbívoros generalistas presentan una preferencia y tolerancia superior por las plantas hiperacumuladoras que los organismos especialistas.

Por todos estos motivos se puede decir que la evolución continua jugando un papel importante en esta lucha de armamento.

 REFERENCIAS

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• Boyd, R. (2007). The defense hypothesis of elemental hyperaccumulation: status, challenges and new directions. Plant soil 293, p. 153-176.
• Boyd, R. (2012). Elemental Defenses of Plants by Metals. Nature Education Knowledge 3 (10), p. 57.
• Laskowski, R. & Hopkin, S.P. (1996). Effect of Zn, Cu, Pb and Cd on Fitness in Snails (Helix aspersa). Ecotoxicology and environmentak safety 34, p. 59-69.
• Marschner, P. (2012). Mineral Nutrition of Higher Plants (3). Chennai: Academic Press.
• Noret, N., Meerts, P., Tolrà, R., Poschenrieder, C., Barceló, J. & Escarre, J. (2005). Palatability of Thlaspi caerulescens for snails: influence of zinc and glucosinolates. New Phytologist 165, p. 763-772.
• Prasad, A.K.V.S.K. & Saradhi P.P. (1994).Effect of zinc on free radicals and proline in Brassica and Cajanus. Phytochemistry 39, p. 45-47.
• Rascio, N. & Navari-Izzo, F. (2011). Heavy metal hyperaccumulating plants: How and why do they do it? And what makes them so interesting?. Plant Science 180 (2),p. 169-181.
• Shiojiri, K., Takabayashi, J., Yano, S. & Takafuji, A. (2000) Herbivore-species-specific interactions between crucifer plants and parasitic wasps (Hymenoptera: Braconidae) that are mediated by infochemicals present in areas damaged by herbivores. Applied Entomology and Zoology 35, p. 519–524.
• Solanki, R. & Dhankhar, R. (2011). Biochemical changes and adaptive strategies of plants under heavy metal stress. Biologia 66 (2), p. 195-204.
• Verbruggen, N., Hermans, C. & Schat, H. (2009). Molecular mechanisms of metal hyperaccumulation in plants. New Phytologist 181 (4), p. 759–776.
• Wenzel, W.W. & Jockwer F. (1999). Accumulation of heavy metals in plants grown on mineralised soils of the Austrian Alps. Environmental pollution 104, p. 145-155.

Las islas como laboratorio de la evolución

Las islas son laboratorios naturales donde estudiar la evolución en vivo. Ya sean de origen volcánico o continental están aisladas del continente por el mar y esto provoca que muchos de los seres vivos que viven en islas presenten adaptaciones espectaculares, a veces originándose especies gigantes o enanas en comparación con sus congéneres continentales. En este artículo, describimos cuáles son los mecanismos evolutivos que explican este fenómeno y ponemos algunos ejemplos sorprendentes.

El origen de las islas puede ser volcánico, implicando la aparición de tierras vírgenes las cuales que pueden ser colonizadas por unos pocos individuos y producirse nuevas adaptaciones a las nuevas condiciones, o bien continental, implicando la separación del continente por procesos tectónicos, con lo que la fauna y flora antes conectada, queda aislada y acaba diferenciándose con el paso de las generaciones.

Aspecto de un cono volcánico en Hawaii. Fuente: Steve Juverston, vía Flickr.

MECANISMOS EVOLUTIVOS QUE ACTÚAN EN ISLAS

La generación de nuevas especies provocada por la aparición de una barrera geográfica, como puede ser la aparición de una cordillera, cambios en el nivel del mar o la creación de nuevas islas por movimientos tectónicos, se denomina especiación alopátrica y es el principal proceso que actúa en islas. Puede ser de dos tipos:

1. Especiación vicariante: cuando dos poblaciones de la misma especie son separadas en nuestro caso por separación de un pedazo de tierra del continente. Un ejemplo de este caso es la isla de Madagascar, que cuando se separó del continente africano dejó la biota de la isla desconectada de la del continente por el mar.

2. Especiación peripátrica: cuando una pequeña población de una especie se separa de la población original por la aparición de una barrera geográfica. Es el caso de la colonización de una tierra virgen como son las islas oceánicas. En este caso, los individuos que colonizan el nuevo ambiente pueden no representar el acervo genético de la especie ancestral y con el paso del tiempo y el aislamiento reproductivo, originarse una especie nueva en lo que se denomina efecto fundador.

El gran naturalista británico y creador de la teoría de la evolución, Charles Darwin, se inspiró en el archipiélago de origen volcánico de las islas Galápagos para desarrollar su gran teoría, paradigma de la ciencia actual.

Las islas oceánicas se forman por explosión de volcanes submarinos o movimientos de la dorsal oceánica. Debido a la actividad volcánica, se forman conjuntos de archipiélagos, donde cada isla tiene su propia historia, con un clima, relieve y geología diferenciados. Esto crea un escenario perfecto para observar cómo funciona la evolución, ya que cada población que llega a una nueva isla se ve afectada por presiones ecológicas diferentes y quizás nunca más entrará en contacto con las poblaciones de otras islas, formándose especies únicas, endémicas de cada isla.

Muchos naturalistas y científicos han estudiado la evolución en vivo en archipiélagos de estas características, como las islas de Hawái, Seychelles, Islas Mascareñas, archipiélago de Juan Fernández o nuestras Islas Canarias. Una de las últimas islas aparecidas en el océano Atlántico es la isla de Suerty que se formó en 1963, 30 km al sur de Islandia y desde entonces la llegada de vida hay sido documentada y estudiada para comprender una poco más los mecanismos ecológicos y evolutivos que actúan.

Isla de Suerty en erupción, en el Sud de Islándia. Fuente: Wikimedia.

ADAPTACIONES EN ISLAS: GIGANTISMO Y LEÑOSIDAD

Muchas veces, las islas oceánicas, al ser vírgenes, no tienen depredadores y esto desencadena la aparición de adaptaciones curiosas. Uno de los procesos más sorprendentes es el gigantismo, en animales o adquisición de condición leñosa, en plantas.

La adquisición de leño en islas por parte de plantas herbáceas en el continente ha sido bastante documentado en varias familias y archipiélagos de todo el mundo. La causa de este fenómeno sería la ausencia de herbívoros y competidores en islas, que permite un desarrollo mayor en altura en la búsqueda de luz.

Por ejemplo, en Hawái encontramos la alianza de las espadas plateadas. Comprende 28 especies en tres géneros (Argyroxiphium, Dubautia y Wilkesia), todos miembros leñosos de la familia de los girasoles o Asteraceae. Sus parientes más cercanos son hierbas perennes de Norte América.

Aspecto de una espada plateada del género Argyroxiphium (izquierda) y sus parientes más cercanos en el continente (derecha), del género Raillardella. Fuente: Wikimedia.

En las Islas Canarias encontramos muchos ejemplos de este fenómeno. El género Echium de la familia de las borrajas o Boraginaceae, contiene unas 60 especies, de las cuales 27 se encuentran en diferentes archipiélagos de origen volcánico de la Macaronesia (Canarias, Madeira y Cabo Verde). Casi todos los miembros de este género que encontramos en la Macaronesia son arbustos, que forman una inflorescencia que puede llegar hasta los 3 m de altura y son el símbolo del Parque Natural del Teide (los conocidos tajinastes), mientras que sus parientes más cercanos, euroasiáticos, son hierbas, como por ejemplo la lengua de vaca (Echium vulgare).

Aspecto de un tajinaste rojo (izquierda) en Tenerife y su pariente continental (Echium vulgare) a la derecha. Fuente: Wikimedia.

También en la Macaronesia, encontramos otro ejemplo dentro de la familia de las Euphorbiaceae o lechetreznas. Es el caso de las especies Euphorbia mellifera, endémica de Canarias y Madeira y E. stygiana, endémica de Azores. Se trata de árboles en peligro de extinción o críticamente amenazados, según la IUCN, que pueden llegar a medir hasta 15 m de altura y que forman parte de la vegetación de laurisilva, el bosque subtropical húmedo típico macaronésico. Sus ancestros más cercanos son plantas herbáceas del Mediterráneo.

Euphorbia mellifera en Maderia y uno de sus parientes más cercano herbáceo del Mediterráneo (derecha, E. palustris). Fuente: izquierda Laia Barres González y derecha Wikimedia.

Dentro del reino de los animales, también encontramos adaptaciones peculiares en islas. Los animales herbívoros que habitan islas no suelen tener grandes depredadores ni competidores y esto facilita que aparezcan especies de mayor tamaño que en el continente, donde la presencia de grandes carnívoros evitaría la aparición de este tipo de características por la incompatibilidad con esconderse o huir de la presa.

Uno de los ejemplos más famosos de gigantismo insular es el caso de las tortugas gigantes de las Galápagos (complejo Chelonoidis nigra), que engloba 10 especies diferentes, muchas endémicas de una única isla del archipiélago. Son las tortugas más grandes y longevas del mundo. Pueden llegar a los 2 m de largo y los 450 kg de peso y pueden vivir más de 100 años.

Tortuga gigante de las Galápagos. Fuente: Wikipedia.

Entre los reptiles, está el caso de los lagartos gigantes del género Gallotia de las Islas Canarias. Son varias especies endémicas de cada una de las islas: G. auaritae de La Palma, que se creía extinta hasta el descubrimiento de varios individuos en 2007, G. bravoana de La Gomera, G. intermedia de Tenerife, G. simonyi de El Hierro y G. stehlini de Gran Canaria, entre otros. Entre los lagartos gigantes de Canarias está el extinto Gallotia goliath, que podía llegar hasta 1 m de largo y del que actualmente se piensa que se incluye dentro de la circunscripción de G. simony.

Gallotia stehlini de Gran Canaria. Fuente: El coleccionista de instantes Fotografía & Vídeo vía Flickr.

Otro ejemplo lo encontramos en la isla de Flores, en Indonesia, donde existe una especie de rata gigante (Papagomys armandvillei) que llega a doblar en tamaño a la rata común. Curiosamente, en esta isla se encontraron también fósiles de un homínido que experimentó el proceso contrario, ya que se trataba de primates enanos en comparación con las medidas actuales del ser humano. Se trata del Homo floresiensis, que sólo hacía 1 m de altura y pesaba 25 kg. Se extinguió hace unos 50000 años y convivió con el Homo sapiens.

Rata gigante (Papagomys armandvillei) de la isla de Flores. Fuente: Wikimedia.

El enanismo es otro de los procesos evolutivos que se pueden dar en islas. Provocado por la ausencia de recursos en algunas islas, en comparación al continente de donde provienen las poblaciones originales.

Desgraciadamente, las islas, por albergar una biota tan peculiar y exclusiva, son también testigos de muchos casos de sobreexplotación y extinción de especies. La biología de la conservación en islas nos ayuda a entender y conservar este patrimonio natural tan rico y único.

REFERENCIAS

Barahona, F.; Evans, S. E.; Mateo, J.A.; García-Márquez, M. & López-Jurado, L.F. 2000. Endemism, gigantism and extinction in island lizards: the genus Gallotia on the Canary Islands. Journal of Zoology 250: 373-388.

Böhle, U.R., Hilger, H.H. & Martin, W.F. 2001. Island colonization and evolution of the insular woody habit in Echium L. (Boraginaceae). Proceedings of the National Academy of Sciences 93: 11740-11745.

Carlquist, S.J. 1974. Island biology. New York: Columbia University Press.

 Foster, J.B. 1964. The evolution of mammals on islands. Nature 202: 234–235.

Whittaker, R.J. & Fernández-Palacios, J.M. 2007. Island biogeography: ecology, evolution, and conservation, 2nd edn. Oxford University Press, Oxford.

Las epífitas, las plantas que no necesitan suelo

Frecuentemente se dice que las plantas epífitas viven del aire y realmente lo parece, ya que son plantas que casi no necesitan de suelo para desarrollarse; aprovechan troncos para crecer y trepar en busca de la fuente de energía más buscada en los bosques tropicales: el sol. En este artículo describimos las adaptaciones de las epífitas y los grupos más comunes y espectaculares de estas plantas increíbles.

Adaptaciones de las epífitas

Las plantas epífitas son aquellas que viven sobre otra planta sin parasitarla, sin afectar negativamente ninguno de sus órganos o funciones. Las epífitas aprovechan la estructura de otras plantas como suporte físico, para crecer hacia el dosel de los bosques sombreados, aprovechando los troncos y ramas de árboles más viejos para llegar a una altura mayor y captar la luz del sol. Las epífitas nunca tocan el suelo, ¡están adaptadas a vivir del aire!

Diversas especies de Catctaceae, Bromelaceae y helechos epífitos creciendo a lo largo de un tronco del bosque tropical húmedo en Brasil. Fuente: Barres Fotonatura.

Son plantas que presentan adaptaciones sorprendentes a este hábito de vida, como:

• La capacidad de captar agua y nutrientes del aire, la lluvia y de la pequeña cantidad de suelo o restos orgánicos que puedan quedarse presos al tronco de los árboles donde enraízan.
• Las raíces que desarrollan no tienen la función de captar nutrientes sino la de sujetarse.
• Frecuentemente, desarrollan estructuras para acumular la humedad.

Aunque las epífitas dependen de su huésped para conseguir sus nutrientes y no tienen el objetivo de parasitarlo, a veces crecen tanto que acaban sobrecarganlo y matando su suporte. Este es el caso de algunos Ficus (Moraceae), dichos “estranguladores”, que desarrollan sus raíces aéreas alrededor de otros troncos hasta no dejarlo crecer más.

Estructura hueca que dejan las raíces del Ficus estrangulador una vez muerto su huésped. Fuente: Wikipedia.com.

Gracias a la contribución de las epífitas podemos decir que el bosque tropical húmedo está organizado en un gradiente vertical a lo largo de los troncos de los árboles, donde encontramos la diversidad de organismos organizada según la distancia al suelo. Las epífitas son responsables en gran parte de la biodiversidad extremamente rica que hace que los bosques húmedos tropicales sean uno de los ecosistemas más complejos de la Tierra. Además de proporcionar diferentes estratos de vegetación en altura, las epífitas proporcionan refugio y nutrientes a varias especies de insectos y anfibios, que aprovechan el agua acumulada en sus hojas o el cobijo que generan en medio del tronco para hacer el nido.

Las plantas epífitas se encuentran mayoritariamente en bosques tropicales húmedos, donde se han registrado árboles con docenas de epífitas encima. En climas temperados o hasta en desiertos, también encontramos especies epífitas tolerantes a la sequía.

Diversidad de epífitas

Alrededor de 25.000 especies tienen actualmente esta forma de vida. Las epífitas más conocidas y comunes son las familias Bromeliaceae, Orchidaceae y el grupo de los helechos. El epifitismo ha aparecido varias veces a lo largo de la evolución y encontramos ejemplos en otras familias de espermatófitas (plantas con tronco y semilla) tropicales como son las Ericaceae, Gesneriaceae, Melastomataceae, Moraceae y Piperaceae y en plantas sin semilla (líquenes, musgos y hepáticas) en climas temperados.

Orquídeas

La familia de las orquídeas es donde encontramos más especies de epifitas, con más de 20 géneros tropicales exclusivamente epífitos, de entre los que destacan por el número de especies los géneros Bulbophyllum (1800) y Dendrobium (1200). El género de orquídeas epifitas Phalaenopsis (60 especies) se cultiva alrededor del mundo por su belleza. De hecho, muchas plantas usadas en jardinería de interior son epifitas por sus pocos requerimientos en nutrientes y agua.

Varias orquídeas del género Epidendrum. Fuente: Barres Fotonatura.

Pero de entre las orquídeas, queríamos destacar otra conocida por motivos bien diferentes: la Vainilla (Vanilla planifolia), originaria de México y América central, donde se consumía mezclada con cacao. Se importó a la Isla de Reunión y Madagascar (actualmente, primeros productores mundiales) por los españoles cuando descubrieron su aroma. Los cultivos de vainilla imitan su forma natural de crecer, sobre los árboles, y no plantan la vainilla en el suelo, sino sobre troncos.

Cultivo de Vainilla. Fuente: pixabay.com.

La parte que se consume de la vainilla es el fruto aún inmaduro, que pasa por un proceso de curación.

Las orquídeas tienen uno de los sistemas de polinización más complejos de todo el mundo vegetal, con varios casos de coevolución monoespecífica ligada a insectos o colibríes. La vainilla no deja de ser un ejemplo, ya que es polinizada por abejas y colibríes nativos de México, así que la polinización en las áreas de cultivo no se da de forma natural y se debe hacer a mano. Normalmente mujeres y niños todavía practican esta técnica artesanal polinizando cada una de las flores de vainilla para obtener su fruto tan preciado. De hecho, el peso, es el cultivo más caro del mundo y ¡no es para menos!

Flor de Vanilla planifolia. Fuente: Wikipedia.com.

Bromelias

Las Bromeliáceas o claveles del aire incluyen más de 3000 especies neotropicales, la mayoría de ellas de forma epífita. Los géneros más abundantes y ricos en especies son Tillandsia (450), Pitcairnia (250), Vriesia (200), Aechmea (150) y Puya (150). Las hojas de las bromelias crecen en roseta y tienen una forma imbrincada, característica que facilita la acumulación de agua dentro de esta estructura. El cultivo de bromelias se ha llegado a prohibir en Brasil (donde son nativas un 43% de especies de esta familia) por desconocimiento, ya que se pensaba que esta agua favorecía la reproducción del mosquito Aedes aegypti, transmisor de los virus de la Zika, chikungunya y dengue. Cuando en realidad las bromelias tienen compuestos secundarios que precisamente evitan la proliferación de huevos y larvas de este mosquito, a la vez que el agua que queda presa en el interior de las hojas crea un microhábitat que acumula nutrientes que alimentan otros insectos, anfibios y pájaros nativos que ayudan a combatirlo. Sus flores tienen colores muy vivos y son acompañadas por brácteas también bien vistosas para atraer la atención de los polinizadores, principalmente colibríes y murciélagos. Muchas bromelias se usan mucho como plantas ornamentales, especialmente del género Tillandsia y Guzmania.

Agua acumulada en el interior de una bromelia. Fuente: Otávio Nogueira, Creative Commons.

Epífitas de climas temperados

De entre los helechos epifitos, uno de los más conocidos es el cuerno de ciervo (Platycerium bifurcatum), muy usada como planta ornamental. El cuerno de ciervo es nativo de Australia pero se encuentra en todas las áreas húmedas tropicales para su uso en horticultura. Desarrolla dos formas de hoja: la primera tiene forma de riñón y no produce esporas, su función es adherirse al tronco. Estas hojas con el tiempo adquieren una coloración marrón y forman una base desde donde crecen los otros tipos de hojas, que son fértiles y por tanto producen esporas. Son largas y bifurcadas y pueden crecer hasta 90 cm de largo. Las esporas de este helecho son producidas en el ápice de las hojas fértiles, que adquieren una apariencia aterciopelada.

Apariencia de los dos tipos de hojas del cuerno de ciervo. Fuente: Barres Fotonatura.

En bosques templados, las epifitas más comunes son líquenes. De entre los líquenes, destacamos el género Usnea o barba de capuchino. Es un género de líquenes cosmopolita que crece sobre coníferas y árboles caducifolios. Estos líquenes de coloración grisácea, crecen en forma de cortinas que cuelgan de los árboles. Curiosamente, hay una especie de bromelia epífita que recuerda mucho a las Usnea por esta particular forma de crecer. Su nombre es musgo español (Tillandsia usneoides) pero no es ni un musgo ni un liquen, sino una bromelia también de hábito epífito, de hojas muy pequeñas que van creciendo de forma encadenada hacia el suelo. Tampoco se encuentra en España, sino que vive en el continente americano.

Crecimiento en forma de barbas o cortinas del líquen Usnea articulata (izquierda) y la Bromelia Tillandsa usneoides (derecha). Fuente: Barres Fotonatura y Wikipedia.com.

Las plantas epifitas todavía son poco conocidas porque las técnicas de escalada sobre todo en medio del bosque húmedo tropical, hace poco tiempo que se han desarrollado y su estudio es más bien reciente comparado por ejemplo con las plantas carnívoras o parásitas. ¡Muchas aún están por descubrir!

REFERENCIAS

Benzing, D.H. 1990. Vascular Epiphytes: General Biology and Related Biota. Cambridge: Cambridge University Press.

Smith N., Mori S. A., Henderson, A., Stevenson D. W. & Heald, S. V. 2004. Flowering Plants of the Neotropics. New Jersey, USA: The New York Botanical Garden, Princeton university press.

http://www.kew.org/science-conservation/plants-fungi/vanilla-planifolia-vanilla

https://www.anbg.gov.au/gnp/interns-2004/platycerium-bifurcatum.html

Los ancianos del océano

¿Te has preguntado alguna vez cuáles son los organismos más longevos de los mares y océanos de la Tierra? Las tortugas marinas son bien conocidos por tener una vida larga. Pero, ¿cuál es el organismo más anciano del océano (y el planeta)?

BALLENA DE GROENLANDIA

Las ballenas de Groenlandia (Balaena mysticetus), también llamadas ballenas boreales, viven la mayor parte del año asociadas con el hielo marino en el océano Ártico. Estos mamíferos marinos se encuentran entre los animales más grandes de la Tierra, con un peso de hasta 75-100 toneladas y con una longitud de 14-17 m en los machos y de 16-18 m en las hembras.

Ballena de Groenlandia (Balaena mysticetus) (Foto: WWF).

Hace más de 20 años, en 1993, se descubrió por casualidad que las ballenas de Groenlandia tienen una vida más larga de la que se pensaba. Su esperanza de vida se consideraba que era de unos 50 años, pero el descubrimiento inesperado permitió saber que viven más de 100 años. De hecho, se sabe que algunas han vivido durante unos 200 años.

¿Cuál fue ese descubrimiento fortuito? Un esquimal de Alaska cazó un individuo con la punta de un arpón en el interior de su grasa. Este arpón fue creado con una técnica que no se utilizaba desde hacía 100 años.

Se encuentran entre los mamíferos que llegan a mayor edad, incluso entre otras ballenas. Y la explicación a este hecho se encuentra en el extremo frío de su hábitat: tienen que invertir tanta energía en el mantenimiento de la temperatura del cuerpo que su primer embarazo es por lo general a los 26 años y, por tanto, tienen una esperanza de vida larga.

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Si eres buceador/a, ¿te importaría responder a esta breve encuesta para saber si te gusta saber lo que estás viendo mientras buceas y cómo lo haces para saberlo? Son sólo 2 minutos. Puedes hacer clic en la foto o acceder con este enlace. ¡Muchas gracias!

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TORTUGAS MARINAS

En la famosa película de Disney Buscando a Nemo, Marlin, el padre de Nemo, conoce a Crush, una tortuga marina de 150 años de edad. Sin embargo, ¿es cierto que vivan tanto?

¿Quieres descubrir la increíble vida de las tortugas marinas? ¿Quieres saber por qué las tortugas marinas están amenazadas?

Las tortugas marinas tienen vidas largas, pero su edad es desconocida (Foto: Key West Aquarium).

Es bien conocido que las tortugas marinas tienen una larga vida, pero sus edades son poco conocidas. Se ha confirmado que las líneas de crecimiento en algunos huesos de tortuga son anuales, pero debido a que crece a diferentes velocidades dependiendo de la edad, ésto no puede ser utilizado para estimar su edad.

Sin embargo, los científicos creen que estos impresionantes reptiles pueden vivir mucho tiempo, como las ballenas. Las tortugas que sobreviven a las primeras etapas de la vida pueden esperar vivir por lo menos 50 años. Además, el envejecimiento biológico está casi suspendido en estos animales.

A pesar de desconocer la edad de la tortuga marina más anciana en estado salvaje, una tortuga en cautiverio en China se dice que tiene unos 400 años de edad.

EL ANIMAL MÁS ANTIGUO CONOCIDO

Los corales negros son los animales más antiguos conocidos en la Tierra. No obstante, no son los organismos más antiguos del planeta.

Leiopathes sp. es un género de corales negros que pueden vivrr varios milenios  (Foto: CBS News).

Estos corales de esqueleto carbón oscuro crecen mucho menos de un milímetro por año, como el coral rojo del Mediterráneo. A pesar de su nombre, por lo general muestran colores amarillos, rojos, marrones y verdes. Aunque se consideran corales de aguas profundas, se encuentran por todo el mundo y en todas las profundidades.

Una investigación de 2009 demostró que un coral negro de Hawaii incluido en la especie Leiopathes glaberrima había estado viviendo y creciendo desde la construcción de las pirámides de Egipto; hace 4.600 años.

Al igual que las tortugas marinas, en el caso de que un individuo sobreviva al primer siglo de edad, es muy probable que viva un milenio o más.

LA MEDUSA INMORTAL

Es un hecho de la vida que todos los seres vivos mueren; a excepción de Turritopsis nutricula, la medusa inmortal. Esta pequeña (4,5 mm) medusa en forma de campana es inmortal debido al hecho de que posee la capacidad de “invertir su edad”.

La medusa inmortal, Turritopsis nutricula (Foto: Bored Panda).

Esta especie comienza su vida siendo una masa de pólipos que crecen en el fondo del mar, que en algún momento producen medusas que desarrollan gónadas para crear la siguiente generación de pólipos, y luego mueren. Esto no tiene nada especial en comparación con otras medusas. Más información sobre estos bellos animales aquí.

Esta especie de cnidario, bajo la presencia de un factor de estrés o lesión, transforma todas sus células en formas larvales, es decir, que cambia de adulto a larva. Entonces, cada larva puede transformarse en un nuevo adulto. Ese proceso es llamado transdiferenciación. De todas formas, los científicos saben poco sobre este proceso en animales salvajes.

Transdiferenciación en Turritopsis nutricula: (A) Una medusa herida se hunde hacia el fondo oceánico, (B) su cuerpo se repliega sobre sí mismo y se reabsorbe, (C) se forma un pólipo y (D) el nuevo pólipo forma una medusa  (Foto: Bored Panda).

EL ORGANISMO MÁS VIEJO DE LA TIERRA

El organismo más antiguo de la Tierra no es ni un animal, ni una alga ni un microorganismo. El organismo más anciano en el planeta es una planta. En concreto, una planta marina conocida como Posidonia oceanica. ¿Quieres saber la razón por la cual los ecosistemas de Posidonia se consideran las selvas marinas?

Pradera de Posidonia oceanica (Foto: SINC).

Investigadores españoles descubrieron que en Formentera (Islas Baleares) hay un clon de Posidonia de 100.000 años de edad. Esto significa que éste es el organismo más longevo en la biosfera.

La clave para entender su edad es el crecimiento clonal: se basa en la división constante de células colocadas en los meristemos y en el extremadamente lento crecimiento de su tallo (rizomas).

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Recuerda que, si quieres, puedes ayudarme respondiendo a la encuesta sobre tus gustos a la hora de bucear con este enlace. ¡Muchas gracias!

REFERENCIAS

• Arnaud-Haond S, Duarte CM, Diaz-Almela E, Marba` N, Sintes T, et al. (2012) Implications of Extreme Life Span in Clonal Organisms: Millenary Clones in Meadows of the Threatened Seagrass Posidonia oceanica. PLoS ONE 7(2): e30454. doi:10.1371/journal.pone.0030454
• NOAA: Black corals of Hawaii
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• WWF: How long do sea turtles live? And other sea turtle facts
• Foto de portada: Takashi Murai (Bored Panda)

El gran viaje del coco

Cocos nucifera L., el cocotero, es una de las palmeras más emblemáticas de los países tropicales: fotografiada por turistas en playas bucólicas; base de la gastronomía y cultura de muchos países y fuente de inspiración de muchos artistas, es todavía un enigma para los científicos. ¿De dónde viene el coco? La respuesta a esta cuestión ha visto una poco más de luz gracias a un estudio filogeográfico, una disciplina que integra la genética de poblaciones con la biogeografía. En este post, revelaremos ésta y otras preguntas sobre esta palmera icónica.

CARACTERÍSTICAS DEL COCOTERO

El coco pertenece a las Arecáceas, la familia de plantas monocotiledóneas de porte arbóreo conocida como palmeras. Si, ¡habéis leído bien! Todas las palmeras son más cercanas a las gramíneas (cereales) que a los árboles caducifolios. De hecho, su tronco no es un tronco verdadero ya que no tiene tejidos que permitan su crecimiento en diámetro y por lo tanto tampoco el desarrollo de ramas. Si os fijáis bien, el tronco de cualquier tipo de palmera siempre tiene el mismo grosor, sólo crece en vertical. Este falso tronco se llama estípite y se forma por la sobreposición de la base de las hojas. Las marcas que se pueden observar en el estípite son debidas a los pecíolos de las hojas antiguas que cayeron. Si alguna vez podéis observar un estípite cortado, podréis ver que no presenta la típica estructura en anillos de crecimiento, sino que se trata de una masa de fibra. De hecho, esta estructura es óptima para sobrevivir a los vientos huracanados de los países tropicales ya que es resistente y a la vez flexible, lo que facilita la elasticidad necesaria para no romperse con las sacudidas del viento tropical y a su vez mantenerse firme.

Detalle del estípite de una palmera (Fuente: Public Domain Pictures).

La función del estípite es soportar el peso de las hojas, flores y frutos; que crecen encima. Las hojas de las Arecáceas son pinnatipartidas. Tienen flores en inflorescencias que crecen en panícula y frutos normalmente en drupa, como el dátil o el coco.

En el Mediterráneo sólo existen dos especies de palmeras autóctonas. Una se encuentra en la Península Ibérica y su límite norte de distribución está en las costas del Garraf. Se trata del palmito (Chamaerops humilis). La otra palmera propiamente mediterránea es endémica del sud de Grecia, Turquía y Creta, la palmera de Creta (Phoenix theophrastii).

Palmito (Chamaerops humilis) en las costas del Garraf (Fuente: Wikimedia).

USOS DEL COCOTERO

La familia de Arecáceas tiene aproximadamente 2.600 especies clasificadas en unos 202 géneros. El cocotero es monotípico, porque es la única especie del género Cocos. Se encuentra en 89 países tropicales y se considera el árbol de la vida ya que proporciona recursos como:

• Alimento: el coco es un fruto altamente nutritivo, rico en grasas (es la fruta más calórica que existe), sales minerales (destaca su alto contenido en potasio) y fibra. Del endosperma seco (la “pulpa” blanca o copra, que en realidad es la semilla) también se extrae la leche y aceite de coco, usados para cocinar, en la industria cosmética e incluso como biofuel. La savia azucarada presente en las inflorescencias también se consume como vino después de un proceso de fermentación alcohólica.

Coco secándose para hacer copra (Fuente: Peter Davis / AusAID).

 

• Agua potable: el coco verde contiene agua potable y dulce con bastantes sales minerales. Se consume en muchos países tropicales como bebida isotónica.

• Material para la construcción: la fibra del mesocarpio del fruto es una fibra muy usada para fabricar cuerdas, alfombras, sustrato para plantar, etc. El endocarpio, la capa que recubre la pulpa, se utiliza como recipiente para comer y beber, decorar o como instrumento musical. Las hojas también se utilizan para elaborar artesanía (alfombras, juguetes, cestos…), para recubrir tejados y como combustible. La madera se utiliza de forma tradicional para construir casas.

Esquema de las partes del coco.

 

• Elemento religioso: el coco forma parte de diferentes manifestaciones espirituales para los hindús y algunas comunidades filipinas.

DISPERSIÓN OCEÁNICA

El coco está adaptado a la dispersión hidrocora, es decir, por agua. Es de los pocos frutos que se conoce adaptado a la dispersión por océanos. El agua que contiene le permite flotar y facilita su dispersión a largas distancias. Además, el fruto es resistente a la salinidad y no se pudre. Cuando llega a las playas, puede germinar habiendo pasado 110 días (o 4000 km) navegando. De todas formas, su distribución pantropical no se debe sólo a su adaptación a recorrer largas distancias por el mar sino que también está relacionada con su cultivo. Las migraciones humanas en el sudeste asiático no habrían sido posibles sin el cultivo del coco y a la inversa, el coco no se habría dispersado de forma tan extensiva si no hubiera sido por su valor.

Es probable que la gran variedad de usos del coco haya condicionado su historia migratoria. Existen varias hipótesis sobre su origen. Ya De Candolle, en el 1886,  propuso que el coco era americano, basándose en que todos los otros miembros de la tribu Cocoseae (unas 200 especies repartidas en 20 géneros), exceptuando la palmera aceitera africana (Elaeis guineensis, de dónde se extrae el aceite de palma), son nativos americanos. Otras hipótesis (Beccari, 1963) afirman que tiene un origen asiático ya que la variación morfológica en esta región es mayor, los nombres populares y usos son más diversos en este continente y además existe un cangrejo ermitaño (Brigus latro) que sólo puede vivir en simbiosis con el cocotero, el cual sólo se encuentra en Asia. Así pues, desde Asia y con la ayuda de los humanos, los cocoteros habrían migrado dirección este hacia el océano Pacífico y dirección oeste hacia el océano Índico.

Distribución del cocotero (Fuente: Gunn et al., 2011).

ORIGEN DEL COCOTERO

Estudios recientes han hecho algunos descubrimientos usando el DNA como fuente de información. A pesar de la gran variedad de cultivares y el alto grado de manipulación humana, existe una estructura bastante marcada en dos grupos genéticos; uno en el océano Índico (que incluye las poblaciones de India y África), y otro en el Pacífico (que incluye las poblaciones del sudeste asiático, el Caribe y América del Sud). Todas las poblaciones actuales de cocotero provienen de alguno de estos dos grupos, demostrándose su origen asiático.  Por ejemplo, las poblaciones caribeñas y brasileñas provienen del grupo índico y las poblaciones americanas de la costa del Pacífico provienen del sudeste asiático.

Mapa con los grupos genéticos del cocotero descubiertos por Gunn et al. (2011).

Por lo tanto, parece que el cocotero es nativo tanto de las costas del Pacífico como de las del Índico y su cultivo surgió de manera independiente en las dos regiones.

REFERENCIAS

• Beccari, O. 1963. The origin and dispersal of Cocos nucifera. Principes 7: 57–69.
• de Candolle, A. 1886. Origin of cultivated plants. New York: Hafner. 468 p.
• Cook, O.F. 1911. History of the Coconut Palm in America. American Journal of Sciences 31(183): 221-226.
• Gunn, B.F. 2004. The phylogeny of the Cocoeae (Arecaceae) with emphasis on Cocos nucifera. Annals of the Missouri Botanical Garden 91: 505–522.
• Gunn, B.F., Baudouin, L. & Olsen, K. M. 2011. Independent Origins of Cultivated Coconut (Cocos nucifera L.) in the Old World Tropics. PLoS ONE 6(6): e21143.
• Meerow, A.W., Noblick, L., Salas-Leiva, Dayana E., Sanchez, V., Francisco-Ortega, J., Jestrow, B. & Nakamura, K. 2015. Phylogeny and historical biogeography of the cocosoid palms (Arecaceae, Arecoideae, Cocoseae) inferred from sequences of six WRKY gene family loci. Cladistics 31: 1096-0031.
• Scientific American: Coconuts: not indigenous, but quite at home nevertheless