Arxiu de la categoria: BOTÀNICA

Les selves marines: les praderies de Posidonia

Les praderies de Posidonia i altres fanerògames marines constitueixen un dels ecosistemes marins més importants de la Terra. Molts s’atreveixen a catalogar-les com a les selves del mar per la seva elevada biodiversitat. És el que veurem aquest article, centrant-nos especialment en les praderies de Posidonia oceanica!

QUÈ SÓN LES FANERÒGAMES MARINES?

Les fanerògames marines són plantes superiors que van colonitzar els ambients costaners marins, estant presents en tots els oceans i mars, excepte l’Antàrtic. S’han trobat unes 66 espècies.

Totes tenen un patró semblant: un rizoma subterrani horitzontal (una tija gruixuda enterrada), a partir del qual neixen les arrels i unes ramificacions verticals de les que surten les fulles.

Al llarg de l’evolució, han anat adquirint les adaptacions necessàries per a viure en un medi amb una elevada concentració de sals. Tenen la capacitat de realitzar la pol·linització sota l’aigua mitjançant flors poc vistoses, a més de reproduir-se asexualment.

Com ja hem comentat, aquí ens centrarem en les praderies de Posidonia oceanica, una espècie endèmica del mar Mediterrani. Té l’estructura típica abans comentada, però entre les seves particularitats hi ha unes fulles de 0,5 cm d’ample per un metre de llarg, agrupades en feixos de 4-8 fulles.

pradera posidonia oceanica
Praderia de Posidonia oceanica (Foto: Manu Sanfélix).

En un únic metre quadrat, poden haver-hi 10.000 fulles. Això fa que les partícules que cauen al fons quedin atrapades i es formi el que es coneix com a “mata”, un substrat molt compactat que es va elevant lentament (10-18 cm/segle) i que actua com a barrera contra l’onatge, el que afavoreix la formació de les platges. Vols saber per què ens estem quedant sense platges?

Sabies que a l’illa de Formentera (Illes Balears) han trobat un exemplar de Posidònia amb més de 100.000 anys d’edat?

LA BIODIVERSITAT EN LES PRADERIES DE POSIDONIA

Les praderies de Posidonia i altres fanerògames marines són ecosistemes amb una elevada biodiversitat. A més dels organismes que hi viuen de forma permanent, altres hi van a reproduir-se, deixar les seves postes o a refugiar-se. Sense anar més lluny, s’hi han arribat a descriure fins a 1.000 espècies diferents.

Tot i l’elevada biodiversitat associada, només unes poques espècies són capaces d’alimentar-se de la planta en qüestió. Alguns exemples són les salpes (Sarpa salpa), la tortuga verda (Chelonia mydas), alguns eriçons com Paracentrotus lividus… tots ells amb bacteris simbionts en l’aparell digestiu per a digerir-la.

sarpa salpa
Salpa (Sarpa Salpa) (Foto: Jordi Regàs, CIB)

Hi ha moltes algues i animals que viuen enganxats a les fulles o en els rizomes, els anomenats epífets. Alguns exemples són l’hidrozou Aglaophenia harpago i el briozou Lichenopora radiata. Però sens dubte, l’animal epífet de la Posidonia més característic és Electra posidoniae. Aquest briozou forma unes tires blanquinoses més o menys estretes sobre de les fulles de la planta.

Aglaophenia harpago
Hidrozou Aglaophenia harpago sobre Posidonia oceanica (Foto: Peter Jonas).
Lichenopora radiata
Briozou Lichenopora radiata (Foto: Javier Murcia).
Electra_posidoniae
Briozou Electra posidoniae (Foto: Jordi Regàs, CIB).

Lògicament, també hi ha fauna que es desplaça per sobre de les fulles. Es tracta d’animals petits que s’alimenten dels epífets, com són els crustacis, els gasteròpodes (caragols i nudibranquis); cucs tipus poliquet, nematode o platelmint i equinoderms. En són exemples el nudibranqui Diaphorodoris papillata i el crustaci Idotea hectica.

Nudibranquio Diaphorodoris papillata (Foto: CIB).
Nudibranqui Diaphorodoris papillata (Foto: CIB).
Crustáceo Idotea hectica (Foto: David Luquet).
Crustaci Idotea hectica (Foto: David Luquet).

Un dels animals més característics de les praderies de Posidonia oceanica és la nacra (Pinna nobilis), el mol·lusc més gran de la Mediterrània, que pot arribar a fer un metre i viu amb part del cos enterrat a la sorra.

nacra pinna nobilis
Nacra (Pinna nobilis) (Foto: Maite Vázquez)

Entre els equinoderms, es considera que l’estrella de mar Asterina pancerii és l’única lligada estrictament a les praderies, encara que els eriçons de mar de l’espècie Paracentrotus lividus pot arribar a ser molt abundants.

Asterina pancerii estrella de mar
Estrella de mar Asterina pancerii (Foto: Jordi Regàs, CIB).
paracentrotus lividus
Eriçoó de mar Paracentrotus lividus (Foto: Jordi Regàs, CIB).

Altres animals que es passegen lliurement per la praderia són els peixos. El serrà o vaca serrana (Serranus scriba) és dels més comuns; però el més singular és el peix ventosa (Opeatogenys gracilis), de color verd per camuflar-se amb les fulles. Uns altres que també es camuflen la mar de bé són els del gènere Syngnathus, com S. typhle i S. acus.

vaca serrana serranus scriba
Vaca serrana (Serranus scriba) (Foto: Jordi Regàs, CIB).
Opeatogenys gracilis pez ventosa
Peix ventosa (Opeatogenys gracilis) (Foto: Manuel Campillo).
syngnathus typhle
Peix Syngnathus typhle (Foto: Sea Horse Project).

LA POSIDONIA TÉ UNA ALTA IMPORTÀNCIA ECOLÒGICA

Com hem vist, les praderies de Posidonia són zones amb una elevada biodiversitat d’espècies animals i vegetals. Així doncs, és la llar de moltes espècies en diferents fases del seu cicle vital.

Però la seva importància va molt més enllà. A causa de la seva forma de creixement mitjançant rizomes subterranis, la Posidonia reté la sorra i, segle rere segle, va formant una barrera natural que serveix de protecció per a la costa, el que permet la formació i dóna estabilitat a platges, dunes i al bosc litoral.

Finalment, es produeix una gran quantitat de matèria orgànica que es dispersa gràcies a les corrents i onatge cap a altres ecosistemes.

Si vols saber tots els valors associats a la Posidonia, pots seguir llegint a Altas de las praderas marinas de España del 2015.

REFERÈNCIES

  • Ballesteros, E & Llobet, T (2015). Fauna i flora de la mar Mediterrpania. Ed. Brau
  • Departament de Medi Ambient, Generalitat de Catalunya (2002). Biodiversidad y medio marino.  Mediterrània viva. Editorial Anthias SL.
  • Minguell, J (2008). Flora i fauna del Mediterrani.
  • Ruiz, JM; Guillén, JE; Ramos Segura, A & Otero MM (Eds) (2015). Altas de las praderas marinas de España. IEO/IEL/UICN. Murcia-Alicante-Málaga. 681 pp.
  • Tríptic: Las praderas de Posidonia en peligro. Parc Natural del Montgrí, les Illes Medes i el Baix Ter.
  • Foto de pordada: G. Pergent (INPN).

Difusió-català

Els biomes del Brasil més desconeguts

El Brasil és un dels països més ric en biodiversitat del món. Dins el Brasil, la selva amazònica,  coneguda com el pulmó del món, és sovint reconeguda com la regió amb més diversitat d’éssers vius del món. És realment així? El Brasil amaga molts més biomes tant o més rics que la selva humida tropical, molt més desconeguts i amb un alt grau d’explotació que amenaça la seva conservació. En aquest post explicarem les característiques dels sis biomes del Brasil i farem un repàs dels diferents cultius de plantes al·lòctones que s’hi han introduït des de temps històrics i que han afectat aquest equilibri natural, des del sucre i el cafè fins la soja.

QUÈ ÉS UN BIOMA?

En aquest post parlarem dels diferents biomes del Brasil. Però què és un bioma? Un bioma és un conjunt d’ecosistemes amb una historia comú, que comparteixen un clima similar i per tant es caracteritzen per la presència d’animals i plantes semblants. El bioma és un concepte que engloba tots els éssers vius d’una comunitat però a la pràctica es defineix per la fisionomia o aparença general de la vegetació. És una unitat de classificació biològica que serveix per classificar grans regions geogràfiques del món. A nivell global, es reconeixen deu biomes al món: desert polar, tundra, taigà, bosc temperat caducifoli, laurisilva, selva tropical, estepa, sabana, desert i mediterrani.

BIOLOGIA DEL BRASIL

El Brasil és reconegut per ser el país amb la diversitat més nombrosa del planeta, seguit de la Xina, Indonèsia, Mèxic i Àfrica del Sud.

El Brasil, segons recents publicacions científiques, és el país amb la flora més rica del món, amb unes 46100 espècies de plantes, fongs i algues descrites, de les quals gairebé la meitat (43%) són endèmiques. Aquest nombre augmenta cada any ja que molta de la biodiversitat del Brasil encara està per descobrir. De fet es calcula que 20.000 espècies encara no han estat descrites. Els botànics descriuen prop de 250 espècies noves de plantes cada any al Brasil. Així que si ets taxònom i vols contribuir, cap al Brasil falta gent!

BIOMES DEL BRASIL:

Actualment es consideren sis tipus de biomes al Brasil: l’amazones, la mata atlàntica, el cerrado, la caatinga, la pampa i el pantanal. Aquesta classificació poc ha canviat des de la primera temptativa de classificar la vegetació brasilera en dominis florístics elaborada per Martius el 1824, que va donar nom de nimfes gregues als cinc dominis que va detectar. Va escollir les Nayades, les nimfes dels llacs, rius i fonts per anomenar l’amazones. Per al cerrado va considerar les Oreades, nimfes de les muntanyes, companyes de la Deessa de la caça, Diana. Va anomenar la mata atlàntica sota el nom de Dryades, les nimfes protectores dels roures i dels arbres en general. Va considerar la pampa i els boscos d’araucàries dins el domini de les Napeies, les nimfes dels valls i prats i finalment les Hamadryades, nimfes que protegeixen cadascuna un arbre en concret, van ser usades per la caatinga.

Brasil és dels pocs països del món que inclou dos dels seus biomes com a hotspot per a la conservació de la biodiversitat: el cerrado i la mata atlàntica.

La cattinga és l’únic bioma exclusiu del Brasil, tot i que trobem altres tipus de sabanes com el cerrado a Sud Amèrica i la mata atlàntica, a part del Brasil, només es troba al nord est d’Argentina i l’est del Paraguai.

mapa
Mapa amb la distribució dels sis biomes del Brasil
  1. AMAZONES

La regió irrigada pel cabdal del riu Amazones és la formació forestal més gran del planeta i el bioma amb més biodiversitat del Brasil. Ocupa gairebé el 50% del territori i està greument amenaçat degut a la seva desforestació causada per les industries fusteres i el cultiu de soja. Actualment es calcula que el 16% del seu total ha desaparegut sota les pressions antròpiques.

amazon
Vista àrea del bioma amazònic (Font: Commons Wikimedia).

L’origen d’aquesta gran diversitat segueix sent un misteri. Recents estudis científics expliquen que probablement l’aixecament de la serralada dels Andes, que va començar fa almenys 34 milions d’anys, va originar aquesta riquesa. La serralada dels Andes va començar a formar-se per l’esfondrament de la placa tectònica Americana sota la placa oceànica del Pacífic. Aquest procés geològic va canviar el règim de vents de la zona, modificant el patró de pluges al costat oriental dels Andes afectant fins i tot el sentit i direcció del riu Amazones, que abans desembocava al oceà Pacífic però degut a aquest aixecament es va redirigir cap a l’Atlàntic.

Aquests fenòmens geològics i climàtics van originar la formació d’una gran àrea d’aiguamolls a la part oriental dels Andes, originant l’aparició de moltes espècies noves.

L’Amazones es caracteritza per ser un bosc tropical humit tancat, de sòl sorrenc i pobre en nutrients, amb una estratificació en altura. El sotabosc és pràcticament inexistent i els organismes es distribueixen a diferents nivells de les copes dels arbres. Trobem famílies de dispersió pantropical com Fabaceae, Rubiaceae o Orchidaceae o d’altres d’origen amazònic; com les  Lecythidaceae (que té com un dels representants més famosos el productor de la nou de Pará, (Bertholletia excelsa) o les Vochysiaceae.

cadtanha pará
Bertholletia excelsa, arbre productor de la nou del Brasil, típic de l’Amazonia (Font: Flickr i Commons Wikimedia).

2. MATA ATLÀNTICA

Es tracta del bosc tropical que avarca la regió litoral del país i per tant el seu principal condicionant són els vents humits que arriben del mar i els relleus abruptes. Es caracteritza per estar composta per una gran varietat d’ecosistemes, que van des de boscos semicaducifolis estacionals a camps oberts de muntanya passant pels boscs d’araucàries al sud del país ja que té una elevada varietat d’altituds, latituds i per tant, climes.

araucaria
Bosc d’araucàries, una ecoregió dins el domini de la mata atlàntica del sud del Brasil (Font: Wikipedia).

Tot i que no és un bioma tant conegut com la selva amazònica, és el bioma amb la diversitat més gran d’angiospermes, pteridòfits i fongs del país; amb un nivell d’endemisme molt elevat (50% de les seves espècies en són exclusives) i es troba en un nivell de conservació molt més compromès. De fet fins l’arribada dels europeus va ser el bosc tropical més gran de tot el planeta. Avui en dia només resta el 10% de la seva extensió originària degut a la pressió antròpica. Un dels primers motius de l’explotació d’aquest bioma fou el pau-brasil (Caesalpinia echinata), arbre de fusta noble i resina valorada com a tintura vermella que va donar nom al país, però després el van seguir d’altres com el cultiu de canya de sucre, cafè o l’extracció d’or.

pau brasil
Detalls del pau-brasil (Caesalpinia echinata), arbre que dóna nom al Brasil (Font: Flickr).

Però no va ser fins al S. XX que la degradació d’aquest medi es va agreujar, tenint en compte que les grans capitals econòmiques i històriques del país com Sao Paulo, Rio de Janeiro i Salvador estan dins el seu domini.

Tot i així, cal ser optimistes. El bioma Mata Atlàntica és la regió amb més unitats de conservació d’Amèrica del Sud.

Les famílies més freqüents a la mata atlàntica són orquidàcies, bromeliàcies i fabàcies.

mata atl
Fisionomia típica de la Mata Atlàntica (Font: Commons Wikimedia).

3. CERRADO

És el segon tipus de bioma més extens al continent Sud Americà i ocupa el 22% del Brasil.

Es considera la sabana més rica del món en nombre d’espècies. Conté un elevat nivell d’endemismes i per això és considerat com un dels hotspots mundials en termes de biodiversitat. Conté 11.627 espècies de plantes (de les quals el 40% en són endèmiques) i unes 200 espècies d’animals, dels quals 137 es troben amenaçats d’extinció.

El bioma cerrado es troba a àrees de l’interior del Brasil amb dues estacions ben marcades (pluges o seca). Engloba diferents tipus d’hàbitats com són el campo sujo, campo limpo o el cerradão. Està composta per arbres petits, d’arrels profundes i fulles protegides de tricomes amb sotabosc compost per ciperàcies i gramínies. Els sòls del cerrado són sorrencs i pobres en nutrients, presentant colors vermellosos per l’alt contingut en ferro.

cerrado
Fisionomia típica del cerrado (Font: pixabay).

Els gèneres Vochysia i Qualea (Vochysiaceae) dominen el paisatge de sabana del cerrado. També s’hi troben molts representants de les asteràcies, orquidàcies i fabàcies.

És el segon bioma que més s’ha degradat en les últimes dècades al Brasil. La causa d’aquesta destrucció és el desenvolupament de la indústria agropecuària: aproximadament el 40% de soja del Brasil (Brasil és el primer productor de soja del món) i el 70% de carn de vaca i es produeixen en dominis del cerrado. La meitat del bioma cerrado s’ha destruït en només els últims 50 anys. Tot i aquest risc només el 8% de la seva àrea es troba protegida legalment.

soja
Monocultiu de soja al domini del cerrado a l’estat de Tocantins (Foto: barres fotonatura).

4. CAATINGA

És l’únic bioma exclusiu del Brasil i ocupa el 11% del territori del país. El seu nom prové d’un dels idiomes originaris del Brasil, el tupí-guaraní i significa bosc blanc. Tot i així és el bioma més poc conegut i infravalorat per la seva aridesa.

El clima de la caatinga és semi àrid i els sòls són pedregosos. La vegetació és de tipus sabana estèpica i es caracteritza per presentar una gran adaptació a l’aridesa (vegetació xeròfita) i sovint és espinosa. Els arbres de la caatinga perden les fulles durant l’època seca, deixant un paisatge ple de troncs blanquinosos.

caatinga
Fisionomia típica de la caatinga (Font: Commons Wikimedia).

Les famílies predominants d’aquest paisatge tant àrid són les Cactaceae (Cereus, Pilosocereus o Melocactus són gèneres comuns), Bromeliaceae i Euphorbiaceae, però també trobem força representants de les Asteraceae, Fabaceae i Poaceae. Una de les espècies originària i més representativa de la caatinga és el juazeiro (Ziziphus joazeiro, Rhamnaceae).

melocactus
Melocactus sp. (Cactaceae), un gènere molt comú a la caatinga (Font: barres fotonatura).

El seu estat de conservació també és crític. Prop del 80% de la caatinga ja està antropizat. El principal motiu d’aquesta degradació és la indústria agroalimentària i minera.

5. PAMPA

La Pampa és un bioma que ocupa un sol estat al país, Rio Grande do Sul i avarca només el 2% del territori brasiler. La pampa es troba també molt ben representada a l’Uruguai i el nord d’Argentina. Forma paisatges molt diversos que van des de planícies, muntanyes o afloraments rocosos, però el més típic són els camps graminosos amb tossals o petits puigs i arbres aïllats pròxims als cursos d’aigua.

S’hi han catalogat unes 1.900 espècies de plantes amb flors, de les quals 266 són de la família de les gramínies (Poaceae) i 141 de les Cyperaceae. També sobresurten les representants de les Compostes (Asteraceae) i les lleguminoses (Fabaceae). En les àrees d’afloraments rocosos són majoritàries les Cactaceae i les Bromeliaceae.

pampa
Paisatge típic de la pampa (Font: Flickr).

Pel que fa a la fauna, trobem fins a 300 espècies d’aus i 100 de mamífers, sent-ne emblemàtics el nyandú, les vicunyes (camèlids sud americans) o les Cavia, rosegadors propers a les capibares.

L’àrea de la pampa té un patrimoni cultural molt característic, compartit amb els habitants de la pampa de l’Argentina i Uruguai i desenvolupada pels gautxes.

Les activitats econòmiques més desenvolupades a la regió són l’agricultura i la ramaderia, que van arribar amb la colonització ibèrica, desplaçant gran part de la vegetació autòctona. Segons estimatives de pèrdua d’hàbitat, al 2008 només restava un 36% de la vegetació nativa. Només un 3% de la pampa està protegit sota algun tipus d’unitat de conservació.

6. PANTANAL

Es tracta d’una selva estèpica inundada que ocupa la plana al·luvial del riu Paraguai i els seus afluents. És per tant, una gran planícia humida, que s’inunda durant les èpoques de pluja, de novembre a abril. Aquestes inundacions afavoreixen l’alta biodiversitat. Ocupa només l’1,75% del territori brasiler i és per tant el bioma menys extens del país.

Quan es produeixen les inundacions, aflora gran quantitat de matèria orgànica, ja que l’aigua transporta totes les restes de vegetació i animals en descomposició afavorint la fertilització del sòl.

Són típiques del pantanal els camps de gramínies (Poaceae). En les zones que no arriben a inundar-se trobem vegetació arbustiva i fins a arbres. Han estat catalogades unes 2.000 espècies de plantes diferents, sent-ne algunes de les més representatives les palmeres (Arecaceae) o macròfites aquàtiques (Lentibularaceae, Nymphaeaceae, Pontederiaceae).

pantanal
Victoria regia (Nymphaeaceae) al pantanal de l’estat de Mato Grosso (Font: Flickr),

Conté una altra diversitat de peixos (263 espècies), amfibis (41 espècies), rèptils (113 espècies), aus (650 espècies) i mamífers (132 espècies), sent-ne el guacamai blau, el caiman negre o el jaguar les espècies més emblemàtiques.

Després de l’Amazones, és el segon bioma del Brasil més preservat ja que es considera que el 80% de la seva extensió conserva la seva vegetació nativa. Tot i així, l’activitat humana també hi ha deixat un gran impacte, sobretot les activitats agropecuàries. La pesca i la ramaderia bovina són les activitats econòmiques més desenvolupades al pantanal. També l’establiment de plantes hidroelèctriques amenaça l’equilibri ecològic d’aquest ambient, ja que si es trenca el règim d’inundacions de la regió, tota la vida es veurà afectada.

REFERÈNCIES

Plantes i animals també poden viure en matrimoni

Quan pensem en la vida de les plantes es fa difícil imaginar-la sense la interacció amb els animals, ja que aquests dia rere dia estableixen diferents relacions simbiòtiques amb elles. Entre aquestes relacions simbiòtiques trobem la herbívora, o el cas contrari, el de les plantes carnívores. Però, hi ha moltes altres interaccions súper importants entre plantes i animals, com la que porta a aquests organismes a ajudar-se els uns als altres i a conviure junts. Per això, aquesta vegada us vull presentar el mutualisme entre plantes i animals. 

I, què és el mutualisme? Doncs és la relació que s’estableix entre dos organismes en la qual ambdós obtenen un benefici de la convivència en conjunt, és a dir, els dos aconsegueixen una recompensa quan viuen en companyia. Aquesta relació aconsegueix augmentar la seva eficàcia biològica (fitness) i per tant existeix una tendència dels dos organismes a conviure sempre junts.

Segons aquesta definició tant la pol·linització com la dispersió de llavors a través d’animals són casos de mutualisme.

POL·LINITZACIÓ PER ANIMALS

Moltes plantes reben visites a les seves flores per part d’animals que pretenen alimentar-se del nèctar, del pol·len o d’altres sucres que aquestes produeixen  i a canvi transporten pol·len cap a altres flors, permeten que aquest arribi al estigma d’una manera molt eficaç. Així la planta obté el benefici de la fecundació amb un cost de producció menor de pol·len que el que suposaria dispersar-lo per l’aire (el qual arribaria amb menor probabilitat al estigma d’altres flors). I els animals a canvi obtenen com a recompensa l’aliment. S’estableix així una veritable relació de mutualisme entre els dos organismes.

 “Video:The Beauty of Pollination” – Super Soul Sunday – Oprah Winfrey Network (www.youtube.com)

El cas més extrem de mutualisme es dona quan aquestes especies evolucionen unes depenent de les altres, és a dir, quan es dona coevolució. Entenem per coevolució aquelles adaptacions evolutives que permeten als dos o més organismes establir una relació de simbiosis estreta, ja que les adaptacions evolutives d’un influeixen en les adaptacions evolutives de l’altre organisme. Per exemple, això es dona entre varies orquídies i els seus pol·linitzadors, com és el conegut cas de l’Orquídea de Darwin. Però, hi ha moltes altres plantes que també han coevolucionat amb els seus polinitzadors, com la figuera o la mandioca o iuca.

De cap manera això s’ha de confondre amb l’engany que algunes plantes preparen per al seus pol·linitzadors, els quals no obtenen cap benefici directe. Per exemple, algunes orquídies també atrauen als seus pol·linitzadors amb olors (feromones) i les seves formes curioses que s’assemblen a les femelles dels pol·linitzadors, fent que aquests s’acostin a elles per copular-les i quedin impregnats de pol·len que serà transportant a altres flors gracies al mateix parany.

14374841786_121feb4632_o.jpg
Orquidea abellera (Ophrys apifera) (Autor: Bernard DUPONT, flickr).

DISPERSIÓ DE LLAVORS PER ANIMALS

La dispersió de llavors per animals es considera que ha tingut lloc gracies a un procés coevolutiu entre animals i els mecanismes de dispersió de les llavors en el qual tant plantes com animals obtenen un benefici. El més probable és que aquest procés s’iniciés en el Carbonífer (~300 Ma), on ja es creu que algunes plantes com les cícades desenvolupaven uns falsos fruits carnosos que podrien ser consumits per rèptils primitius que actuarien d’agents dispersadors de llavors. Aquest procés s’hauria intensificat amb la diversificació de plantes amb flors (Angiospermes) i de petits mamífers i aus durant el Cretaci (65-12 Ma), fet que va permetre la diversificació dels mecanismes de dispersió i de les estructures del fruit.

El mutualisme es pot donar de dues maneres dins de la dispersió de llavors per animals.

El primer cas el duen a terme els dispersadors que ingereixen llavors o fruits que expulsaran posteriorment, sense ser digerits, per defecacions o regurgitats. Els fruits i llavors preparats per aquest cas són portadors de recompenses o reclams, amb els quals atrauen als seus agents dispersadors, ja que els fruits acostumen a ser carnosos, dolços i normalment tenen colors vistosos o emeten olors per atraure als animals.

Per exemple, Acacia cyclops forma unes beines que contenen llavors rodejades per un eleosoma (substancia molt nutritiva formada normalment per lípids) que són molt més grans que la pròpia llavor. Això suposa un cost elevat d’energia per part de la planta, ja que no tan sols ha de produir la llavor sinó que també té que formar aquesta recompensa. Però a canvi, la cacatua Galah o de cap rosat (Eolophus roseicapillus) transporta a llarga distancia les seves llavors, ja que al alimentar-se d’aquest eleosoma ingereix les llavors que seran transportades pel seu vol a llarga distancia fins que siguin expulsades per defecació en altres llocs.

Cacatua_Acacia.jpg
Esquerra, Cacatua Galah (Eolophus roseicapillus) (Autor: Richard Fisher, flickr) ; Dreta, beines d’Acacia cyclops (llavors negres, eleosoma rosa) (Autor: Sydney Oats, flickr).

I l’altre tipus de dispersió de llavors per animals que estableix una relació de mutualisme és aquella on les diàspores són recollides per animals en èpoques d’abundància i les enterren per a disposar d’elles com aliment quan tinguin necessitat. Però no totes són menjades i algunes germinen.

3748563123_eeb32302cf_o.jpg
Esquirol recollint fruits (Autor: William Murphy, flickr)

Però no tot acaba aquí, ja que hi ha altres exemples ben curiosos i menys coneguts que d’alguna manera han fet que tant animals com plantes visquin junts en un perfecte “matrimoni”. Mirem ara un parell d’exemples:

Azteca i Cecropia

Les plantes del gènere Cecropia viuen en els boscos tropicals humits de Centre-Amèrica i Sud-Amèrica essent unes grans lluitadores. La seva estratègia per aconseguir alçar-se i captar llum evitant la competència amb d’altres plantes ha sigut la estreta relació que mantenen amb les formigues del gènere Azteca. Les plantes proporcionen a les formigues refugi, ja que les seves tiges terminals són normalment foradades i septades (amb separacions), el que permet a les formigues habitar-les per dins, i a més les plantes també produeixen cossos de Müller, que són petits cossos nutritius rics en glicogen dels quals les formigues s’alimenten. A canvi, les formigues protegeixen a Cecropia de lianes o plantes trepadores, permetent-li un gran èxit com a planta  pionera.

Ant Plants: CecropiaAzteca Symbiosis (www.youtube.com)

Marcgravia i Ratpenats

Fa pocs anys s’ha descobert que una planta de Cuba que és pol·linitzada per ratpenats ha evolucionat donant peu a fulles modificades que actuen com antenes parabòliques per a l’ecolocalització (radar) dels ratpenats. És a dir, la seva forma facilita que els ratpenats la localitzin ràpidament el que els permet recol·lectar nèctar de manera més eficient i a les plantes ser pol·linitzades amb major èxit, ja que els ratpenats es desplacen ràpidament visitant centenars de flors cada nit per alimentar-se.

6762814709_6dfaf49fff_o.jpg
Marcgravia (Autor: Alex Popovkin, Bahia, Brazil, Flickr)

En general, veiem que la vida de les plantes depèn molt de la vida dels animals, ja que aquests estan connectats d’una manera o altre. Totes aquestes interaccions que hem presentat formem part d’un conjunt encara més gran que fa de la vida una més complexa i singular, en la que la vida d’uns no s’explica sense la vida dels altres. Per aquest motiu podem dir que la vida d’alguns animals i algunes plantes s’assembla a un matrimoni.

Difusió-català

REFERÈNCIES

  • Apunts obtinguts en diferents assignatures durant la realització del Grau de Biologia Ambiental (Universitat autònoma de Barcelona) i el Màster de Biodiversitat (Universitat de Barcelona).
  • Bascompte, J. & Jordano, P. (2013) Mutualistic Networks (Chapter 1. Biodiversity and Plant-Animal Coevolution). Princeton University Press, pp 224.
  • Dansereau, P. (1957): Biogeography: an Ecological Perspective. The Ronald Press, New York., pp. 394.
  • Fenner M. & Thompson K. (2005). The Ecology of seeds. Cambridge: Cambridge University Press, 2005. pp. 250.
  • Font Quer, P. (1953): Diccionario de Botánica. Editorial Labor, Barcelona.
  • Izco, J., Barreno, E., Brugués, M., Costa, M., Devesa, J. A., Fernández, F., Gallardo, T., Llimona, X., Parada, C., Talavera, S. & Valdés, B. (2004) Botánica ªEdición. McGraw-Hill, pp. 906.
  • Murray D. R. (2012). Seed dispersal. Academy Press. 322 pp.
  • Tiffney B. (2004). Vertebrate dispersal of seed plants through time. Annual Review of Ecology, Evolution and Systematics. 35:1-29.
  • Willis, K.J. & McElwain, J.C. (2014) The Evolution of Plants (second edition). Oxford University Press, pp. 424.
  • National Geographic (2011). Bats Drawn to Plant via “Echo Beacon”. http://news.nationalgeographic.com/news/2011/07/110728-plants-bats-sonar-pollination-animals-environment/

Fotosíntesi i vida vegetal

En aquest article parlarem de la fotosíntesi i de les primeres formes de vida vegetal. En la sistemàtica actual , el nom de planta s’ajusta a plantes principalment del medi terrestre, en canvi, el terme vegetal és més antic i de connotació aristotèlica que fa referència a organismes amb funcions fotosintètiques. Però, com en tot, hi ha excepcions. 

La paraula planta va sorgir fa moltíssim temps. Però, prèviament, Aristòtil va ser qui va diferenciar els éssers vius en tres grans grups:

  • Vegetals (ànima vegetativa): realitzen la nutrició i reproducció.
  • Animals (ànima sensitiva): nutrició, reproducció, percepció, moviment i desig.
  • Ésser humà: afegeix a la llista anterior la capacitat de raonament.
Aristotle_Dominiopublico
Aristòtil (Domini públic)

Aquesta manera simplista de percebre el món ha perdurat durant molt de temps, tot i que ha anat variant amb els estudis de diferents autors com Linné o Whittaker, entre d’altres.

Una classificació molt actual és la proposada en 2012, The Revised Classification of Eukaryotes. J. Eukariot. Microbiol. 59 (5): 429-493; i ens revela un veritable àrbre de la vida.

image description
Sina ;. Adl, et al. (2012) The revised classification of Eukaryotes.  J Eukaryot Microbiol.; 59 (5): 429-493

¿QUÈ ÉS LA FOTOSÍNTESI? ¿ÉS UN PROCÉS ÚNIC?

La fotosíntesi és un procés metabòlic que permet utilitzar l’energia lumínica per transformar compostos simples i inorgànics en complexos orgànics. Per això és necessari un conjunt de pigments fotosintètics  que captin els raigs de llum i que mitjançant una sèrie de reaccions químiques puguin realitzar processos interns que donin lloc a compostos orgànics.

Aquesta opció nutritiva ha sigut desenvolupada per molts organismes en múltiples grups i branques de l’arbre de la vida dels eucariotes I entre ells trobem als Archaeplastida, el llinatge d’organismes que ha donat peu a les plantes terrestres.

Les plantes terrestres (Embryophyta) es poden definir fàcilment, però i les algues? En general, es diu que són organismes eucariotes que viuen principalment en medi aquàtic i que tenen organització relativament simple (colònies simples o amb òrgans senzills), però això no és sempre cert. Per aquest motiu, tot els grups d’Archeaplastida que queden fora del concepte de planta terrestre (petit grup dins dels Archaeplastida) es denominen “algues“.

També hi ha procariotes fotosintètics dins del domini Eubacteria, i es en aquests on la fotosíntesi presenta una gran variabilitat. En canvi, en els eucariotes és única: la fotosíntesi oxigénica.

El domini eubacteria és molt ampli, i en les seves ramificacions hi ha fins a 5 grans grups d’organismes fotosintètics: Chloroflexi, Firmicutes, Chlorobi, Proteobacteria i Cianobacteris. Aquests últims són els únics eubactèris que realitzen una fotosíntesi oxigénica; amb alliberació d’oxigen de les molècules d’aigua i utilitzant com a donar d’electrons l’hidrogen de l’aigua. La resta duu a terme la fotosíntesi anoxigénica on el donador d’electrons és el sofre o sulfur d’hidrogen, però mai alliberen O2 i molt rarament intervé l’aigua en el procés; és per això que es coneixen com les bactèries vermelles o porpres del sofre.

La fotosíntesi és, probablement més antiga que la vida mateixa. La oxigénica que està circumscrita a aquest grup de bactèries és probablement posterior, però va resultar imprescindible per al desenvolupament de la vida en el nostre planta, ja que va transformar l’atmosfera en una molt més oxigenada i gràcies a això la vida a la Terra ha pogut evolucionar.

SONY DSC
Amazones, el pulmó de la Terra (Autor: Christian Cruzado; Flickr)

¿QUINS PIGMENTS S’UTILITZEN?

Els cianobacteris comparteixen pigments amb les plantes terrestres i la resta d’eucariotes fotosintètics. Aquests pigments són principalment clorofil·les a i b (les universals), essent la c i d només presents en alguns grups. A més hi ha dos pigments que també són universals: els carotens, que actuen com antenes que transfereixen l’energia a les clorofil·les i protegeixen el centre de reacció contra l’autooxidació, i les ficobiliproteínes (ficocianina, ficoeritrina, etc.), que apareixen tant en cianobacteris com en altres grups fotosintètics i s’encarreguen de capturar l’energia lumínica.

Però, perquè hi ha aquesta variabilitat de pigments accessoris? perquè cada pigment té un espectre d’absorció diferent, i al presentar diferents molècules es pot recollir molt millor l’espectre de la llum solar, és a dir, la captació d’energia és molt més eficient.

La resta de bacteris fotosintètics anoxigènics no tenen clorofil·les, i, en el seu lloc, tenen molècules especifiques de procariotes, les bacterioclorofil·les.

Pigment_spectra.png
Espectre d’absorció de diferents pigments (Font: York University)

¿On es situen els pigments?

En organismes amb fotosíntesi oxigénica, els cianobacteris i els eucariotes fotosintètics, els pigments es troben en estructures complexes. En els cianobacteris, en el citoplasma perifèric hi ha una sèrie de sacs aplanats concèntrics denominats tilacoides, els quals només estan rodejats per una membrana. Al lumen tilacoïdal és on es localitzen els pigments. En els eucariotes, en canvi, trobem els cloroplasts: orgànuls intracel·lulars propis dels eucariotes fotosintètics on es realitza la fotosíntesi, que tenen com a mínim dues membranes, encara que poden ser més, i que presenten diversos tilacoides disposats de diferents maneres segons els organismes. Tots dos grups, per tant, realitzen la fotosíntesi oxigénica i tenen tilacoides; la diferencia és que en els eucariotes, els tilacoides es troben a l’interior dels cloroplasts.

Plagiomnium_affine_laminazellen
Cél·lules vegetals en les que són visibles els cloroplasts (Autor: Kristian Peters – Fabelfroh)

En canvi, en organismes amb fotosíntesi anoxigénica hi ha diverses opcions.Les bactèries porpres contenen pigments en cromatòfors, una espècie de vesícules al centre o la perifèria de la cèl·lula. Per una altra banda, en les bactèries verdes (Chlorobi y Chloroflexi) es troben vesícules aplanades a la perifèria de la cèl·lula sobre la membrana plasmàtica on estan les bacterioclorofil·les. En Heliobacterium, el pigment està adossat a la cara interna de la membrana plasmàtica. Generalment no són estructures complexes, i acostumen a presentar membranes simples.

ORIGEN DELS ORGANISMES FOTOSINTÉTICS

L’evidència fòssil dels primers organismes fotosintètics són els estromatòlits (3,2 Ga).Són unes estructures formades per capes fines superposades d’organismes juntament amb els seus depòsits de carbonat càlcic. Aquestes formacions apareixen en zones someres, de mars càlids i ben irradiats. Encara que moltes tenen forma de columna, s’observen desviacions, ja que s’orienten cara al Sol. En el seu moment, van tenir una importància capital en la construcció de formacions d’esculls i, també, en els canvis de composició de l’atmosfera. Actualment hi ha alguns que encara segueixen vius.

1301321830_947d538a4d_o.jpg
Estromatòlits (Autor:Alessandro, Flickr)

REFERÉNCIES

  • Apunts obtinguts en diverses assignatures durant la realització del Grau de Biologia Ambiental (Universitat Autònoma de Barcelona) y el Màster de Biodiversitat (Universitat de Barcelona).
  • Font Quer, P. (1953): Diccionario de Botánica. Editorial Labor, Barcelona.
  • Izco, J., Barreno, E., Brugués, M., Costa, M., Devesa, J. A., Fernández, F., Gallardo, T., Llimona, X., Parada, C., Talavera, S. & Valdés, B. (2004) Botánica 2.ªEdición. McGraw-Hill, pp. 906.
  • Willis, K.J. & McElwain, J.C. (2014) The Evolution of Plants (second edition). Oxford University Press, 424 pp.

Difusió-català

La flor de les margarides: en tenen o no en tenen?

D’entre tots els tipus de flors que existeixen una de les més complexes i evolucionades és la flor de la família de les margarides (Compostes o Asteraceae), anomenada capítol. En aquest article desfullarem les margarides per entendre com funciona aquest òrgan tan especial.

QUÈ SÓN LES COMPOSTES O ASTERACEAE?

Les Asteraceae és la família d’angiospermes actual més nombrosa i una de les més cosmopolita. N’existeixen al voltant de 25.000 espècies distribuïdes en 1.100 gèneres, el que representa un 10% de totes les espècies de plantes que existeixen actualment i es troben distribuïdes a tot el món excepte l’Antàrtida. Moltes asteràcies s’usen de manera quotidiana en la nostra alimentació com per exemple l’enciam (Lactuca sativa), l’endívia o escarola (Cichorium endivia), la carxofa (Cynara scolymus) o el gira-sol (Helianthus annus). També moltes espècies són usades en medicina tradicional com la camamilla (Chamomilla recutita), l’equinàcia (Echinaceae purpurea), el pixallits o dent de lleó (Taraxacum officinale), o l’àrnica (Arnica montana). També són freqüents els usos de les asteràcies en jardineria, com les margarides (per exemple Bellis perennis, però d’altres espècies també se’n diuen), el crisantem (Leucanthemum sp.), les calèndules (Calendula sp.) o les dàlies (Dahlia sp.).

img 1 compositae
Diversitat d’asteràcies amb usos: a. Dahlia sp., b. Gira-sol (Helianthus annus), c. Arnica montana, d. Echinacea purpurea.

 EL CAPÍTOL

La flor de les asteràcies o capítol no és una flor típica ja que està formada per diverses flors que s’agrupen amb aparença d’una sola estructura per atraure l’atenció dels pol·linitzadors. Aquest conjunt de flors que imita una flor simple s’anomena inflorescència. La gran majoria d’asteràcies presenten més d’un capítol i la forma d’organitzar-se a les tiges també té una estructura concreta com per exemple raïms o corimbes de capítols. Aquesta estructura de segon grau s’anomena sinflorescència.

Normalment el capítol està format per dos tipus de flors: les flors del radi o lígules i les flors del disc o flòsculs. Totes elles són pentàmeres (presenten cinc pètals, tot i que soldats).

img 2 compositae
Lígula (A), flòscul (B) i esquema de la disposició de les flors en un capítol típic d’una Compositae amb els dos tipus de flors (C), extret de Greenish (1920).

Les flors del radi o lígules solen ser flors femenines, de dos carpels soldats en un ovari ínfer, i presenten una corol·la asimètrica o lígula, que és el que recorda el pètal de la flor típica i el que “desfullaríem” de la margarida.

Les flors del disc o flòsculs solen ser hermafrodites i tenen una corol·la tubular actinomorfa (simètrica) menys vistosa. Són les flors del centre del capítol que formen petits botons.

Els capítols que acabem de descriure són els més habituals i característics de les asteràcies i s’anomenen heterògams. Els capítols heterògams poden ser radiats, com la típica margarida o disciformes, quan només tenen flòsculs, però els més externs tenen uns filaments que poden recordar les lígules, com és el cas de les centàurees (Centaurea sp.).

img 3 compositae
Capítol heterògam disciforme d’una Centaurea (Centaurea deusta) de Croàcia.

Els capítols homògams només presenten un sol tipus de flors, sempre hermafrodites. Els capítols homògams discoides només presenten flòsculs, no tenen cap flor amb lígula, com són les flors dels cards.

img 4 compositae
Capítol homògam discoide del card de formatjar (Cynara cardunculus).

Els capítols homògams ligulats només presenten lígules, no tenen cap flor del disc, com són les flors de la xicòria (Cichorium intybus).

img 5 compositae
Capítol homògam ligulat de la xicòria (Cichorium intybus).

ADAPTACIONS DEL CAPÍTOL

Una de les adaptacions més sorprenents dels capítols és que les flors que el formen tenen una maduració diferenciada en el temps per evitar l’autopol·linització. Les flors maduren de forma centrípeta, de fora cap a dins, per això el disc presenta de vegades una coloració més fosca com més a l’interior.

img 6 compositae
Capítol de Pericallis echinata, endemisme canari on s’aprecia els diferents graus de maduració de les flors del disc.

Una altra adaptació del capítol, que no és exclusiva d’aquesta família però n’és un caràcter diagnòstic és la presentació secundària del pol·len. És un mecanisme pel qual el pol·len, quan és madur, es presenta al pol·linitzadors en una estructura diferent a les anteres. En el cas de les asteràcies és a l’estigma del pistil. El procés es produeix gràcies a una adaptació especial de les anteres que es troben soldades (estams singenèsics) formant un tub al voltant de l’estil. Així, quan l’estil madura, s’allarga a través d’aquest tub i els grans de pol·len queden enganxats a l’estigma i queden a disposició dels pol·linitzadors quan aquest es presenta a l’exterior. Això només es pot produir perquè les flors són proterandres, és a dir, els estams maduren abans que l’estil.

img 7 compositae
Esquema que il·lustra el mecanisme de la presentació secundària del pol·len a l’estigma en les Asteraceae. Extret de Funk et al., 2009.

Aquesta estructura bàsica té moltes variacions i trobem capítols sorprenentment diferents.

Tot i que la majoria d’espècies d’asteràcies són monoiques (presenten flors hermafrodites en el mateix individu), trobem gèneres dioics, com Baccharis, un gènere de les zones tropicals de Sud Amèrica, que presenta individus exclusivament amb flors femenines i individus exclusivament amb flors masculines.

img 8 compositae
Peu femení (esquerra) i masculí (dreta) de Baccharis sp., gènere dioic del continent americà.

Molt rarament, els capítols només tenen una sola flor, com és el cas del d’Echinops, en el que les flors solitàries s’agrupen en capítols esfèrics de segon grau.

img 9 compositae
Flors solitàries agrupades en un capítol de segon grau de Echinops ritro.

Existeixen altres casos d’agrupaments de capítols en capítols de segon grau (sincefàlia), per exemple en el cas del edelweiss o flor de neu (Leontopodium alpinum). El capítol de la flor de neu és especialment vistós ja que tot i que és discoide, presenta unes bràctees densament tomentoses (amb molts tricomes), el que els confereix una coloració blanca, adaptació adquirida per reflectir les altes radiacions de l’alta muntanya on viu i alhora actuen com a falsos pètals.

img 10 compositae
Capítols agregats de la flor de neu (Leontopodium alpinum).

 Molt poques vegades, els capítols es presenten de forma solitària a l’àpex de les tiges i no formen sinflorescències, com és el cas del gira-sol (Helianthus annus) o el gènere Wunderlichia, un dels més petits de la família, endèmic del Brasil, amb aspecte d’arbre tomentós fantasmagòric, ja que perd les seves fulles en florir.

img 11 compositae
Capítol solitari de Wunderlichia mirabilis al Brasil.

La pol·linització dels capítols normalment es produeix per insectes, sobretot papallones, que se senten atretes per la coloració dels pètals i per la recompensa ensucrada que és el nèctar.

Un cop les flors han estat fertilitzades per un pol·linitzador es forma la cipsel·la o fruit de les compostes. Són molt fàcils de reconèixer perquè molt sovint presenten una sèrie d’apèndixs en forma de pèl, esquames o punxes anomenats papus o vil·là, que faciliten la seva dispersió pel vent.

img 12 compositae
Diversitat d’aquenis i papus característics de les Compositae (extret de Funk et al., 2005).

Així ara ja podrem entendre perquè podem “desfullar” una margarida estirant cada un dels pètals que formen les flors ligulades del seu capítol o perquè quan bufem els angelets surten tantes llavors d’una sola flor.

 REFERÈNCIES

  • Font Quer P (1953). Diccionario de Botánica. Ed. Labor.
  • Funk VA, Bayer RJ, Keeley S, Chan R, Watson L, Emeinholzer B, Schilling E, Panero JL., Baldwin BG, Garcia-Jacas N, Susanna A & Jansen RK (2005). Everywhere but antarctica: using a supertree to understand the diversity and distribution of the Compositae. Biologiske skrifter 55: 343-374.
  • Funk VA, Susanna A, Stuessy TF & Bayer RJ (2009). Systematics, evolution, and biogeography of Compositae. International association for plant taxonomy, Vienna, Austria.
  • Kadereit JW & Jeffrey C. (2007). The families and genera of vascular plants, vol. 8, Flowering Plants. Eudicots. Asterales. Springer, Berlin.

Laia-català

La fermentació alcohòlica de les plantes a través de les cultures

Totes les cultures arreu del món han basat la seva alimentació i cultura en les plantes del seu entorn. Així doncs, la manera que cada poble té de cuinar, vestir-se, fabricar-se la casa, curar-se o fabricar instruments per crear la seva música està relacionada amb la matèria primera de la qual es disposava: les plantes del seu paisatge.

Si t’agrada aquest article i creus que el nostre blog és útil, et demanem per favor teu vot en els Premis Bitácoras 2015 com el millor bloc d’Educació i Ciència. Clica la imatge següent, entra amb el teu compte de Facebook o Twitter, escriu la URL del blog en la categoria “Educació i Ciència” i prem enter. En només 30 segons ens ajudaràs a divulgar més ciència! Si us plau, deixa un comentari per a qualsevol dubte.

188x225

L’etnobotànica és la ciència que té com a objectiu estudiar els usos culturals de la vegetació al llarg del temps i en aquest post ens hem volgut aturar en un ús cultural de les plantes ben estès i celebrat fins avui en dia: la producció de begudes alcohòliques mitjançant el procés de la fermentació alcohòlica i/o destil·lació de suc ensucrat procedent de plantes.

PERÒ EXACTAMENT QUÈ SÓN AQUESTS DOS PROCESSOS I QUÈ ELS DIFERENCIA?

La fermentació alcohòlica és un procés metabòlic realitzat per llevats per produir energia a partir de sucres. És la manera que tenen aquests organismes de produir la seva pròpia energia en un ambient sense oxigen; per això se’n diu metabolisme anaeròbic. Els altres productes de rebuig de la fermentació alcohòlica són el diòxid de carboni (CO2); per això trobem gas a la cervesa, per exemple, i és clar, l’alcohol.

Placa de cultiu amb el llevat Saccharomyces cerevisae (Font: Wikimedia Comons)
Placa de cultiu amb el llevat Saccharomyces cerevisae (Font: Wikimedia Comons)

La fermentació alcohòlica s’ha utilitzat per conservar i enriquir els sabors de gran varietat d’aliments al llarg de la història, com el pa, el iogurt, el tofu, la salsa de soja o el formatge (en els quals es perd l’alcohol).

El principal llevat responsable d’aquest tipus de fermentació en la indústria alimentària és Saccharomyces cerevisae, tot i que n’hi ha d’altres espècies i gèneres de llevats que poden realitzar-la i que donen un gust diferenciat.

El procés de destil·lació alcohòlica no té res a veure amb la fermentació. La destil·lació és un procés químic artificial, que separa els components d’una mescla líquida mitjançant una font de calor. A través de l’evaporació i condensació de la mescla en un alambí s’aconsegueix separar els diferents components de la solució segons la seva volatilitat. En el cas de les begudes alcohòliques, la destil·lació s’utilitza per obtenir aiguardents, begudes amb més graduació alcohòlica, a partir del suc de cereals o fruites fermentat. Per exemple el brandi, és el destil·lat del vi.

Alambí per fer destil·lació de fluïds (Font: barresfotonatura)

Així, us convido a fer un viatge a través de les begudes alcohòliques del món sota aquesta classificació…Tots els continents han arribat a produir-ne? Què en penseu?

FERMENTATS

Dins els productes fermentats, la beguda alcohòlic més estesa a la Mediterrània, icona de la nostra cultura mediterrània, és el vi. El vi és un producte de la fermentació del suc de raïm o most. El raïm prové de la planta de la vinya o parra (Vitis vinifera); un arbust originari del Caucas i el Pròxim Orient que també s’ha utilitzat com a planta d’ombra ja que és una planta enfiladissa que emparra molt fàcilment. Existeixen més de 10000 varietats de raïm que s’utilitzen per produir l’àmplia gamma de vins que trobem al mercat. L’art de la viticultura s’ha exportat a altres països amb clima mediterrani arreu del món, i que per tant poden cultivar el raïm fàcilment, com són Califòrnia, Xile, Sudàfrica i Austràlia. La graduació alcohòlica del vi va de 10º fins a 14º.

Per produir cava o xampany es deixa que es produeixi una segona fermentació dels sucres que han quedat a l’ampolla de vi (quan es tracta del tipus brut nature) o bé s’hi afegeixen sucres que no són del propi raÏm (tipus brut o extra brut). Amb aquests sucres el llevat torna a realitzar la fermentació alcohòlica, desprenent diòxid de carboni de nou, que són les típiques bombolles d’aquesta beguda.

Raïm de la varietat Macabeu (Font: barresfotonatura)

Una altre beguda alcohòlica molt consumida a tot el món resultant del metabolisme del llevat és la cervesa, que es produeix a partir de la fermentació d’ordi (Hordeum vulgare) i després s’hi afegeix llúpol (Humulus lupulus), que li proporciona amargor. La cervesa es pot beure freda o calenta i té una graduació de 2,5º a 11º. Actualment moltes marques de cervesa mesclen diferents cereals (com blat de moro i arròs) amb l’ordi però que no us enganyin, l’original és només d’ordi!

Cons femenins de llúpol (Cannabaceae) emprades per donar la característica amargor de la cervesa que també ajuden en la seva conservació (Font: Wikimedia Comons)

Si ens allunyem una mica més, les aromes exòtiques de l’orient també ens podem embriagar. Al Japó van arribar a produir alcohol de l’arròs (Oryza sativa), el cereal més consumit a l’Àsia. Es tracta del sake, una beguda alcohòlica de 14º a 20º graus, que es pot beure freda o calenta.

Camp d’arròs (Font: barresfotonatura)

A Mèxic també trobem una beguda fermentada que prové d’una planta autòctona. Es tracta del mescal, que s’obté de l’Agave tequilana, una atzavara nadiua de Mèxic. En aquest cas el suc que dona lloc a la beguda alcohòlica no ve del fruit sinó la base suculenta de les fulles, que anomenen pinya i conté una elevada concentració de sucres. El mescal és de les begudes alcohòliques amb més graduació (55º). Del procés de destil·lació del mescal s’obté el popular tequila, que té una graduació de 37º a 45º. El procés de fermentació de l’agave per fer mescal o pulque ja era conegut pels mexiques però el procés de destil·lació no es va produir fins l’arribada dels colonitzadors espanyols i els seus alambins al S. XVI.

Camp d’Agave tequilana i les pinyes d’on s’extreu el suc dolç (Font: barresfotonatura)

DESTIL·LATS

Tornant al Vell Món, a les terres més fredes i continentals d’Europa també es va arribar a la idea de destil·lar el suc ensucrat i fermentat d’alguna planta de l’entorn per produir una beguda alcohòlica. En aquest cas estic parlant del vodka, un destil·lat del blat (Tricticum sativum) o el sègol (Secale cereale) tot i que també es pot fer a partir de patata (Solanum tuberosum), un dels cultius més fàcils i barats de produir en ambients freds. La seva graduació és força elevada, de fins a 45º.

D’altra banda en les illes d’Irlanda i Escòcia, es va arribar a destil·lar el suc d’un cereal, l’ordi (Hordeum vulgare), per produir whisky; beguda alcohòlica de més de 40º.

Camp d’ordi (Hordeum vulgare; font: barresfotonatura)

Al Carib i sobretot a Cuba, es produeix un destil·lat amb un origen completament diferent, el rom, que s’obté de la canya de sucre (Saccharum officinarum). La història d’aquesta beguda implica invasions, esclavatges i no té a veure amb l’aprofitament de les plantes nadiues, sinó més bé amb la història colonial. La canya de sucre és una planta de la família de les Poaceae (gramínies) originària de Nova Guinea i la Índia. Va ser exportada a les illes del Carib per els colonitzadors espanyols al S. XVI ja que el seu cultiu en climes tropicals permetia un alt rendiment. La seva producció només va poder ser suportada per l’explotació i esclavització d’africans. El rom té de 37º a 43º d’alcohol. La versió brasilera del rom és la cachaça, que s’obté del mateix procés que el rom.

Camp de canya de sucre (Saccharum officinarum; font: barresfotonatura)

Hem passat per Amèrica, Europa i Àsia a través de la seva cultura alcohòlica…algú coneix els fermentats d’Àfrica o Oceania?

REFERÈNCIES

  • Herbert Howell C & Raven PH (2009). Flora mirabilis. How have shaped world knowledge, health, welth and beauty. National Geographic and Missouri Botanical Garden.
  • Hough SJ (2001). Biotecnología de la cerveza y de la malta. Acribia, Zaragoza.
  • Parthasarathy N (1948). Origin of Noble Sugar-Canes (Saccharum officinarum). Nature 161: 608-608.
  • Robinson J, Harding J, Vouillamoz J (2012). Wine Grapes – A complete guide to 1,368 vine varieties, including their origins and flavours. Allen Lane, UK.

Laia-català

Si t’agrada aquest article i creus que el nostre blog és útil, et demanem per favor teu vot en els Premis Bitácoras 2015 com el millor bloc d’Educació i Ciència. Clica la imatge següent, entra amb el teu compte de Facebook o Twitter, escriu la URL del blog en la categoria “Educació i Ciència” i prem enter. En només 30 segons ens ajudaràs a divulgar més ciència! Si us plau, deixa un comentari per a qualsevol dubte.

188x225

Plantes carnívores

El carnivorisme és un tipus de nutrició que normalment associem als animals, al món dels  heteròtrofs. Però s’ha vist que hi ha plantes que també són capaces d’alimentar-se d’altres organismes. Aquestes són les anomenades plantes carnívores i les seves estratègies per capturar a les preses són ben diferents i curioses.

QUÈ ÉS UNA PLANTA CARNÍVORA?

Una planta carnívora és aquella planta que tot i ser autòtrofa obté un suplement nutritiu gràcies a que s’alimenta d’animals, sobretot d’insectes.

Per a que una planta sigui carnívora ha de complir  tres requisits bàsics:

  • Han d’atreure la presa per capturar-la i matar-la. Per tal d’atreure normalment presenten coloració vermellosa i també secreten nèctar. I per a capturar les preses han de constar de trampes, adaptacions morfològiques i anatòmiques que permeten retenir i matar la presa.
  • També han de ser capaces de digerir i absorbir els nutrients alliberats per la presa que han capturat.
  • I finalment han d’extreure un benefici significatiu de tot el procés.
Dionaea muscipula
Venus atrapamosques (Dionaea muscipula) (Autor: Jason).

ON VIUEN?

Les carnívores resulten poc competitives en ambients normals i a més acostumen a presentar un sistema radicular petit, per això requereixen d’aquesta especialització que els permet créixer més ràpidament. Generalment es troben en llocs amb poca mineralització, però alta concentració de matèria orgànica i zones d’humitat elevada i assolellades, ja que totes les  carnívores fan la fotosíntesi.

Normalment també són plantes calcífugues, és a dir, no estan ben adaptades a sòls alcalins i prefereixen ambients àcids on la font de calci és la presa. També tendeixen a viure en ambients reductors, per tant apareixen en sòls amb poc oxigen i carregats d’aigua. Algunes fins i tot són aquàtiques i viuen surant o submergides però prop de la superfície.

TIPUS DE TRAMPES I EXEMPLES

El sistema de captura és bastant divers, però es pot classificar segons si hi ha moviment o no.  Considerem actives aquelles que tenen moviment mecànic o per succió. En segon lloc hi hauria les semiactives; aquestes tenen moviment i consten de pèls adhesius. I finalment hi ha les passives, és a dir, que capturen sense moviment gràcies a pèls adhesius o estructures de caiguda com els cucurutxos o les urnes. A continuació veurem les estratègies a través de varis exemples.

TRAMPES ACTIVES

Venus atrapamosques

En el cas d’aquesta planta les trampes són mecàniques i estan formades per dues valves unides a un eix central. Aquestes valves són el resultat de la transformació de les fulles, les quals ja no són fotosintètiques. En conseqüència la tija és l’encarregada d’actuar com a pecíol i de fer la fotosíntesis; per això es troba eixamplada, augmentant la seva superfície facilita el procés. D’altra banda, les valves consten de glàndules de nèctar que atrauen a la presa i a més estan envoltades en el seu perímetre per dents que faciliten el tancament, ja que queden superposades per encaixar perfectament i evitar que l’animal s’escapi.

Però, què acciona el seu tancament?  Els encarregats són una sèrie de pèls disparadors que es troben al interior de la valva. Quan la presa es situa sobre la trampa i mou dos cops el mateix pèl o en mou dos en menys de 20s les valves es tanquen immediatament.

A continuació podem veure un vídeo on s’explica aquest procés. El vídeo és originari d’un reportatge emès per La 2 de TVE (Canal de Youtube: Luis Estévez):

Utricularia, la succionadora

Aquesta planta aquàtica que viu submergida prop de la superfície consta de sàculs o utricles que actuen com a trampes. Els sàculs es caracteritzen per tenir a l’entrada uns pèls sensitius que activen el mecanisme de succió de l’animal cap a l’interior, ja que en conseqüència el sàcul genera una pressió interna molt forta. D’aquesta manera succionen l’aigua i arrosseguen l’animal a la trampa. En el moment que entra l’aigua al sàcul, aquest pot arribar a augmentar un 40% el seu volum. La pressió interna és tan gran que quan l’animal és capturat s’escolta la succió.

En el següent curt podem veure a l’Utricularia en acció. El vídeo és originari d’un reportatge emès per La 2 de TVE (Canal de Youtube: Schoolbox):

TRAMPES SEMIACTIVES

Quan t’agafi ja no podràs escapar 

La presència de pèls adhesius no és exclusiva de plantes carnívores, moltes plantes els utilitzen com a defensa o per evitar pèrdua d’aigua. Però algunes carnívores, com la Drosera, els utilitzen per a capturar animals.

Els pèls adhesius o glàndules que presenta Drosera a les seves fulles estan formats per un peu i una cèl·lula apical que allibera mucílag. Aquesta substància atrau les preses per l’olor i pel gust. Quan la presa es situa a les fulles, les gotes de mucílag es van fusionant entre elles fins que formen una massa viscosa que acaba lubricant tota la presa fent impossible que pugui escapar. Cal remarcar que les glàndules tenen certa mobilitat i es desplacen per posar-se en contacte amb l’animal. A més, això provoca el tancament de la fulla facilitant la posterior digestió.

El següent vídeo mostra el funcionament d’aquest mecanisme (Canal de Youtube: TheShopofHorrors):

TRAMPES PASIVES

Compte que t’enganxes!

El cas de Drosophyllum és molt semblant al de Drosera, però aquesta vegada els pèls adhesius no tenen moviment i en conseqüència la fulla tampoc. El insecte queda atrapat simplement perquè s’enganxa i no es pot alliberar.

Drosophyllum
Insectes atrapats pels pèls adhesius de Drosophyllum (Autor: incidencematrix).

Vigila que caus!

Finalment veiem les trampes passives de caiguda, els cucurutxos i les urnes. Aquests a vegades presenten una tapa immòbil que no forma part del mecanisme de captura, però que protegeix la trampa de l’excés d’aigua, evitant que s’ompli. Els cucurutxos i urnes poden estar formats per la pròpia fulla o bé ser una estructura addicional originada pel nervi foliar. Aquest baixa fins l’altura del terra i desprès forma la trampa.

Nepenthes
Urna de Nepenthes (Autor: Nico Nelson).

Les preses es senten atretes cap aquests paranys degut a les glàndules de nèctar situades al interior. Un cop dins sortir és ben complicat! Les parets d’aquestes trampes poden ser viscoses, presentar pèls orientats cap a baix que dificulten la sortida o bé tenen taques translúcides que fan pensar a l’animal que hi ha una sortida, però que en realitat no ho és i llavors l’animal cau esgotat al fons intentant escapar. D’altres a més alliberen substàncies que atordeixen a la presa impedint la fugida.

Heliamphora
Cucurutxos de Heliamphora (Autor: Brian Gratwicke).

Cal dir que els animals grans que acostumen a caure en aquestes trampes és perquè estan malalts o perquè el seu desenvolupament no els permet distingir la trampa, tot i que n’hi ha que arriben a fer 20cm de llarg.

FALSES CARNÍVORES

Hi ha algunes plantes que sembla que en un futur podrien arribar a ser carnívores, però que no ho són per que no tenen un mecanisme especialitzat, és a dir, no compleixen un o més dels requisits necessaris.

És el cas de Dipsacus fullonum.  Aquesta espècie consta d’unes fulles que emmagatzemen aigua al voltant de la tija. Això evita que els insectes no voladors puguin pujar i alhora actua com a trampa potencial de caiguda. De tal manera que alguns insectes poden morir ofegats a l’aigua. Per tant, en un futur podria ser carnívora, ja que capturaria els insectes i a partir d’aquesta aigua absorbiria els nutrients.

Dipsacus fullonum
Acumulació d’aigua amb insectes morts a les fulles de Dipsacus fullonum (Autor: Wendell Smith).

Difusió-català

REFERÈNCIES

La figa i la reproducció

Algú ha vist mai una flor de figuera? Segurament per molt que busqueu no la trobareu pas; de fet, ni el propi Linné, el gran botànic suec, va poder descobrir l’enigma de les flors de la figuera i quan va descriure l’espècie i li va posar nom (Ficus carica L.), va assenyalar que era una espècie sense flors! Però com es reprodueix doncs i com s’origina el seu deliciós fruit d’estiu; la figa?

UN CAS DE MUTUALISME OBLIGAT

Les flors de la figuera, de fet, no es poden veure ja que creixen amagades dins el receptacle que les suporta, la figa. Han desenvolupat una relació de mutualisme tan estreta amb els seus pol·linitzadors que no els cal florir externament oferint recompenses ensucrades. De fet, cadascuna de les espècies del gènere Ficus (en conté unes 750, de la família Moraceae) és pol·linitzada per una espècie única de vespa (família Agaonidae; Blastophaga psenes per a la figuera mediterrània) que en depèn per a la seva reproducció. És un cas de coevolució ben complexe entre una planta i el seu insecte pol·linitzador en el qual cap de les dues espècies podria sobreviure sense l’altra.

El mecanisme de pol·linització funciona com un engranatge perfecte. Les vespes femenines són les primeres a visitar la figa, on hi arriben atretes per una olor que desprenen quan les flors femenines estan madures. Les vespes femenines posseeixen unes adaptacions especials per poder penetrar a la figa i aconseguir el seu objectiu final: posar els ous en el seu interior. Tenen unes dents invertides a les mandíbules i ganxos a les potes per poder avançar dins el fruit. Tot i així, només tenen una oportunitat per depositar els ous ja que la majoria de vespes perden les ales i antenes un cop entren a la figa i per tant ja no en poden buscar una altra. Un cop eclosionen els ous, les larves de vespa s’alimenten del contingut de la figa. Les larves de vespes masculines són les primeres a completar el seu desenvolupament, i un cop assolida la maduresa sexual busquen les vespes femenines, les fertilitzen i moren. Les vespes femenines no surten de la figa fins al cap d’uns dies, coincidint amb la maduració de les flors masculines i afavorint així que surtin de la figa carregades de pol·len. Aquestes vespes fecundades i plenes de pol·len són les que tornaran a buscar una figa on deixar el pol·len i posar els ous. Així el cicle torna a començar de nou.

Figa oberta amb la seva vespa pol·linitzadora (Foto: Royal Society Publishing).

LA FIGA ÉS REALMENT UNA FRUITA?

La figa de fet és una infructescència (conjunt de fruits que actuen com una sola estructura per afavorir la seva dispersió) amb una morfologia ben especial, anomenat siconi. El siconi és un tipus de receptacle en forma de pera, engruixit i carnós amb una petita obertura, l’ostíol, que permet l’entrada dels insectes pol·linitzadors. Tant les flors femenines com les flors masculines (la figuera és una espècie monoica) es troben juntes dins el siconi, embolcallades per hipsofil·les (els filaments blancs que trobem dins la figa) però cadascuna madura en un moment diferent per evitar l’autopol·linització. Un cop fecundades les flors, els fruits també s’originen dins la mateixa estructura, per això en aquest cas flor i fruit es confonen.

Figa amb el seu ostíol, forat per on entren les vespes (Foto: barresfotonatura)

D’ON SÓN LES FIGUERES?

Qui ho diria que un arbre tant comú a casa nostra pot arribar a tenir un mecanisme tant complex per fructificar? De fet la figuera és un arbre originari d’Àsia però ja és naturalitzat al Mediterrani des de la prehistòria ja que hi ha evidències del seu consum i cultiu des del Neolític. La figuera es considera com una de les primeres plantes que va ser cultivada per la humanitat. A la primavera produeixen figues no fecundades (figaflor), augmentant la seva producció amb dos collites per any.

Figuera eivissenca (Ficus carica; Foto: barresfotonatura)

De fet, la gran majoria d’espècies de Ficus són de clima tropical, aquí ens han arribat algunes espècies sobretot pel seu interès en jardineria. El port espectacular d’aquests arbres, que poden arribar a fer 30 metres d’alçada, junt amb la seva capacitat de desenvolupar arrels aèries que acaben arribant al terra i actuen com a contrafort per subjectar el pes de la capçada d’aquests gegants fan que s’hagin plantat a moltes ciutats i hagin esdevingut elements singulars del nostre paisatge urbà (com el del Parque Genovés a Cadis) o el magnífic exemplar de Ficus rubiginosa que es troba al Jardí Botànic de Barcelona.

Figuera ornamental al Parque Genovés de Cadis (Foto: barresfotonatura)
Ficus socotrana amb les seves arrels aèries a Etiòpia (Foto: barresfotonatura)

REFERÈNCIES

  • Byng W (2014). The Flowering Plants Handbook: A practical guide to families and genera of the world. Plant Gateway Ltd., Hertford, UK.
  • Cruaud A, Cook J, Da-Rong Y, Genson G, Jabbour-Zahab R, Kjellberg F et al. (2011). Fig-fig wasp mutualism, the fall of the strict cospeciation paradigm? In: Patiny, S., ed., Evolution of plant-pollinator relationships. Cambridge: Cambridge University Press, pp. 68–102.
  • Font Quer P (1953). Diccionario de Botánica. Ed. Labor
  • Machado CA, Robbins N, Gilbert MTP & Herre EA (2005). Critical review of host specificity and its coevolutionary implications in the fig/fig-wasp mutualism. Proceedings of the National Academy of Sciences of the USA 102: 6558–6565.
  • Ramirez WB (1970). Host specificity of fig wasps (Agaonidae). Evolution 24: 680–691.
  • Serrato A & Oyama K (2012). Ficus y las avispas Agaonidae. ContactoS 85: 5–10.

Laia-català

Les Reines del Jardí; flors amb corona

Si creies que les corones eren només pels reis i les reines, estaves ben equivocat. En aquest article podràs veure que algunes flors, com els narcisos, també són portadores de corones i en són ben dignes d’elles! A més no totes porten la mateixa, sinó que n’hi ha de ben diferents, de totes mides i colors. I són aquestes estructures tan peculiars les que han ocasionat que moltes d’aquestes plantes siguin cultivades per a la jardineria.

INTRODUCCIÓ 

En primer lloc, cal presentar les amarilidoidees (Subfamília Amaryllidoideae, Fam. Amaryllidaceae) perquè és on trobarem aquestes flors reials portadores de corona.

Els membres d’aquesta subfamília són plantes herbàcies perennes o biennals amb bulbs o rarament amb rizomes (tiges subterrànies habitualment allargades i de creixement horitzontal, semblants a arrels i que sovint emmagatzemen substàncies de reserva). Aquestes acostumen a presentar fulles allargades i estretes, que envolten una part de la tija, amb els nervis paral·lels, sense pèls, caduques, planes i amb el marge sencer, llis.

Narcís
Foto d’un narcís (Narcissus) com a exemple d’un membre d’Amaryllidoideae.

LES SEVES FLORS

Ara que ja ens fem una idea de com són les plantes, hem de conèixer les característiques de les flors. És a dir, com són:

  • Hermafrodites: contenen òrgans reproductors tan masculins com femenins.
  • Bracteades: cada flor consta d’una fulla especialitzada que l’acompanya i que s’origina a la seva axil·la.
  • Poden créixer solitàries o en conjunt.
  • Sense diferenciació entre sèpals i pètals. Per tant, en aquest cas no es distingeix entre una corol·la i un calze, sinó que es tracta d’un periant format per dos verticils de tèpals petaloides. En cada verticil trobem 3 tèpals i en total 6 per flor. Aquests poden estar lliures o units entre ells. Quan es troben soldats poden formar corones, tal i com s’explica a l’apartat següent.
característiques florals
Parts de la flor: 1. tèpal petaloide; 2. corona; 3. bràctea floral (Modificació foto de Miguel Ángel García).

DIVERSITAT DE CORONES

El grup Amaryllidaceae es composa de 59 gèneres diferents. Però no tots són dignes de portar corona. I, a continuació, podràs veure quins sí que ho són i a on apareixen.

PARACOROL·LES

A Europa, regió mediterrània i a l’oest d’Àsia trobem unes de les flors amb corona més conegudes. Es tracta del narcis (Narcissus), una de les plantes més utilitzada en jardineria i segurament la reina del jardí més habitual. Aquest gènere consta d’una corona llarga amb forma de copa o embut. El seu origen és petaloide, és a dir, part dels tèpals es fusiona per donar lloc a aquesta estructura. A aquest tipus de corona se la denomina paracorol·la.

Narcissus
Narcissus (Autor: Blondinrikard Fröberg).

CORONES ESTAMINALS

D’altra banda, dins del mateix territori trobem al gènere Pancratium. Però aquest llueix una corona totalment diferent; en aquest cas l’origen és estaminal, és a dir, les bases dels estams s’han eixamplat i fusionat entre elles per formar l’embut.

Pancratium illyricum
Pancratium illyricum (Autor: Tigerente).

Des del centre fins al est d’Àsia i a Austràlia trobem els gèneres Calostemma i Proiphys, els quals porten una corona estaminal  (com al cas anterior).

Calostemma_luteum
Calostemma luteum (Autor: Melburnian).
Proiphys_amboinensis
Proiphys amboinensis (Autor: Tauʻolunga).

ALTRES CORONES

A més, dins la mateixa distribució que els dos exemples anteriors, apareix Lycoris. Però, aquest llueix una corona més petita, ja que esta formada només per la unió de la base dels 6 tèpals que donen lloc a petit tub.

Lycoris_aurea
Lycoris aurea (Public Domain).

Finalment a Amèrica és on trobem una gran varietat de gèneres i de corones ben diverses, formades de diferents maneres; algunes com en els casos anteriors. Els gèneres d’aquest territori són: Clinanthus, Pamianthe, Paramongaia, Hieronymiella, Placea, Hymenocallis, Ismene, Leptochiton, Eucrosia, Mathieua, Phaedranassa, Rauhia i Stenomesson

Pamianthe peruviana
Pamianthe peruviana (Autor: Col Ford and Natasha de Vere).
Placea amoena
Placea amoena (Autor: Dick Culbert).
Phaedranassa tunguraguae
Phaedranassa tunguraguae (Autor: Michael Wolf).
Ismene amancaes
Ismene amancaes (Autor: Mayta).
Hymenocallis caribaea
Hymenocallis caribaea (Autor:Tatters ❀).
Eucrosia bicolor
Eucrosia bicolor (Autor: Raffi Kojian – http://www.gardenology.org).
Clinanthus_variegatus
Clinanthus variegatus (Autor: Melburnian)

Ara que ja coneixes les diferents corones reials, quina seria la reina del teu jardí?Difusió-català

REFERÈNCIES

  • Aguilella & F. Puche. 2004. Diccionari de botànica. Col·leció Educació. Material. Universitat de València: pp. 500.
  • Bolòs, J. Vigo, R. M. Masalles & J. M. Ninot. 2005. Flora manual dels Països catalans. 3ed. Pòrtic Natura, Barcelona: pp. 1310.
  • W. Byng. 2014. The Flowering Plants Handbook: A practical guide to famílies and genera of the world. Plant Gateway Ltd., Hertford, UK.
  • Apunts de Fanerògames, Grau de Biologia Ambiental, UAB.
  • Guía de Consultas Diversidad Vegetal. FACENA (UNNE). Monocotiledoneas- Asparagales: Amaryllidaceae.

Les plantes i el canvi climàtic

Des de fa uns quants anys hem sentit parlar del canvi climàtic. Avui dia ja és una evidència i també una preocupació. No només ens afecta a nosaltres, als humans, sinó que també a tota la vida. S’ha parlat bastant de l’escalfament global, però potser no s’ha fet tanta transmissió del que succeeix amb la vegetació. Són moltes coses les que es veuen afectades pel canvi climàtic i la vegetació també n’és una d’elles. A més, els canvis produïts en aquesta també ens afecten a nosaltres. Però, quins són aquests canvis?, com els pot regular la vegetació? I, com podem ajudar a mitigar-los a través d’aquesta?

CANVIS EN LA VEGETACIÓ

Distribució dels biomes

En general, degut al canvi climàtic s’espera un increment de les precipitacions a algunes parts del planeta, mentre que en d’altres s’espera un descens. També es denota un increment global de la temperatura. Això comporta un desplaçament en la localització dels biomes, les grans unitats de vegetació (per exemple: selves, boscos tropicals, tundres, etc.).

biomes
Triangle dels biomes segons altitud, latitud i humitat (Imatge de Peter Halasaz).

Per una altra banda, existeix una tendència al augment de la distribució de les espècies en els rangs septentrionals (latituds altes) i un detriment en regions meridionals (latituds baixes). Això porta greus problemes associats; el canvi en la distribució de les espècies afecta a la seva conservació i la seva genètica. En conseqüència, les poblacions situades als marges meridionals, que han estat considerades molt importants per a la conservació a llarg termini de la diversitat genètica i pel seu potencial evolutiu, es veuen en perill per aquesta pèrdua. I, en canvi, els rangs septentrionals es veurien afectats per l’arribada d’altres espècies competidores que podrien desplaçar a les presents, essent doncs invasores.

Distribució de les espècies

Dins l’escenari del canvi climàtic, les espècies tenen una certa capacitat per reajustar la seva distribució i per adaptar-se a aquest.

Però, quin tipus d’espècies podrien estar responent més ràpidament a aquest canvi? Es dedueix que aquelles amb un cicle de vida més ràpid i una capacitat de dispersió major seran les que mostrin una major adaptació i responguin millor. Això podria comportar una pèrdua de les plantes amb ritmes més lents.

Galactites tomentosa
La calcida blanca (Galactites tomentosa) una planta de cicle ràpid i amb gran dispersió (Imatge de Ghislain118).

Un factor que facilita el reajustament en la distribució és la presència de corredors naturals: aquests són parts del territori geogràfic que permeten la connectivitat i desplaçament d’espècies d’un lloc a un altre. Són importants per evitar que aquestes quedis aïllades i puguin desplaçar-se cap a noves regions.

Un altre factor és el gradient altitudinal, aquest proporciona molts refugis per a les espècies, facilita la presència de corredors i permet la redistribució de les espècies en altitud. Per tant, en aquells territoris on hi hagi més rang altitudinal es veurà afavorida la conservació.

En resum, la capacitat de les espècies per fer front al canvi climàtic depèn de les característiques pròpies de l’espècie i les del territori. I, per contra, la vulnerabilitat de les espècies al canvi climàtic es produeix quan la velocitat que aquestes presenten per poder desplaçar la seva distribució o adaptar-se és menor a la velocitat del canvi climàtic.

A nivell intern

El canvi climàtic també afecta a la planta com a organisme, ja que li produeix canvis al seu metabolisme i a la seva fenologia (ritmes periòdics o estacionals de la planta).

Un dels factors que porta a aquest canvi climàtic és l’increment de la concentració de diòxid de carboni (CO2) a l’atmosfera. Això podria produir un fenomen de fertilització de la vegetació. Amb l’augment de COa l’atmosfera s’incrementa també la captació d’aquest per les plantes, augmentat així la fotosíntesi i permetent una major assimilació. Però, no és tot avantatges, perquè per això es produeix una pèrdua d’aigua important, degut a que els estomes (estructura que permeten l’intercanvi de gasos i la transpiració) romanen oberts molt temps per incorporar aquest CO2. Per tant, hi ha efectes contraposats i la fertilització dependrà de la planta en sí, com també del clima local. Molts estudis han demostrat que diverses plantes reaccionen diferent a aquest increment de CO2, ja que el compost afecta a varis processos fisiològics i per tant les respostes no són úniques . Per tant, ens trobem amb un factor que altera el metabolisme de les plantes i que no es pot predir com seran els seus efectes sobre elles. A més, aquest efecte fertilitzat està limitat per la quantitat de nutrients presents i sense ells la producció es frena.

fotosíntesi
Procés de fotosíntesi (Imatge de At09kg).

Per un altre costat, no hem d’oblidar que el canvi climàtic també altera el règim estacional (les estacions de l’any) i que això afecta al ritme de la vegetació, a la seva fenologia. Això pot comportar repercussions inclús a escala global; per exemple, podria produir un desajust en la producció de plantes cultivades per a l’alimentació.

PLANTES COM A REGUALADORES DEL CLIMA

Encara que no es pot parlar de les plantes com a reguladores del clima global, esta clar que hi ha una relació entre el clima i la vegetació. Però, aquesta relació és un tant complicada perquè la vegetació té tan efectes d’escalfament com de refredament del clima.

La vegetació disminueix l’albedo; els colors foscos absorbeixen més la radiació solar i per tant menys llum solar es reflecteix cap al exterior. A més. al ser organismes amb superfície rugosa s’augmenta l’absorció. En conseqüència, si hi ha més vegetació, la temperatura local (calor transferida) augmenta més.

Però, per altra banda, al augmentar la vegetació hi ha més evapotranspiració (conjunt de l’evaporació d’aigua d’una superfície i la transpiració a través de la planta). De manera que el calor es consumeix en passar l’aigua líquida a forma gasosa, el que comporta un refredament. A més, l’evapotranspiració també ajuda augmentar les precipitacions locals.

Biophysical effects of landcover
Efectes biofísics de diferents usos del sòl i la seva acció sobre el clima local (Imatge de Jackson et al. 2008. Environmental Research Letters.3: article 0440066).

Per tant, és un efecte ambigu i en determinats entorns pesa més l’efecte de refredament, mentre que en altres té més rellevància el d’escalfament.

MITIGACIÓ

Avui dia hi ha varies propostes per reduir el canvi climàtic, però com poden ajudar les plantes?

Les comunitats vegetals poden actuar com a embornals, reserves de carboni, ja que a través de l’assimilació de COajuden a compensar les emissions. Un maneig adequat dels ecosistemes agraris i dels boscos pot ajudar a la captació i emmagatzematge del carboni. Per altra banda, si s’aconsegueix reduir la desforestació i augmentar la protecció d’habitats naturals i boscos, es reduirien les emissions i s’estimularia aquest efecte embornal. Tot i així, existeix el risc de que aquests embornals es puguin convertir en fonts d’emissió; per exemple, degut a un incendi.

Finalment, presentar els biocombustibles: aquests, a diferència dels combustibles fòssils (com el petroli), són recursos renovables, ja que es tracta de cultius de plantes destinats al ús de combustible. Encara que no aconsegueixen retirar CO2 de l’atmosfera ni redueixen emissions de carboni, eviten l’increment d’aquest a l’atmosfera. Per aquest motiu no arribarien a ser una tècnica del tot mitigadora, però mantenen el balanç d’emissió i captació neutre. El problema és que poden generar efectes colaterals a nivell social i ambiental, com l’increment de preus d’altres cultius o la desforestació per a instaurar aquests cultius, cosa que no hauria de succeir.

800px-Canaviais_Sao_Paulo_01_2008_06
Cultiu de canya de sucre (Saccharum officinarum) a Brasil per produir biocombustible (Imatge de Mariordo).

Difusió-català

REFERÈNCIES