Unidad 5 · ^12 C Oa + 10 H 2 O = 12 0 2 + C12H20O10

^12 C Oa + 10 H 2 O = 12 0 2 + C12H20O10

Materias primas Oxígeno Almidón

El almidón elaborado durante el día, emigra en la noche de la hoja al interior del pecíolo y bacía el tronco, para dejar listo el parénquima verde para la labor asimilatoria del próximo día; su emigración se efectúa después de haberse transformado a glucosa. Esta evacuación nocturna se verifica en unas hojas con más precisión que en otras; parece incompleta en las hojas coriáceas y persistentes de los árboles siempre verdes.

Las hojas que nos servirán de alimento, deben ser cosechadas al anochecer, cuando están llenas de los producto sasimilados; las hojas destinadas a la explotación técnica de sus alcaloides o perfumes, deben ser cogidas en la madrugada por carecer entonces de los asimilados cuya presencia rebajaría el valor de aquellas substancias.

En las explicaciones anteriores se halla expuesta la influencia de luz sobre la labor asimilatoria de las hojas verdes, explicando que con el aumento de la intensidad de aquélla aumenta también ésta. Pero hay que definir todavía el efecto de la calidad de la luz e. d. del color de ella sobre la función asimilatoria. Para apreciarla debidamente, hay que tomar en cuenta una particularidad física del clorofilo. Extrae-

lando mediante alcohol caliente una porción de hojas verdes (espinaca, alfalfa, etc.), se obtiene una solución de clorofilo, que se ve verde por transparencia, y dotada de una fluorescencia roja en la luz reflectada. Pues bien, si hacemos pasar la luz al través de tal solución clorofilina y analizamos al espectroscopio la luz así filtrada, entonces la faja de colores que presenta el espectro solar, se ve interceptada por unas 7 bandas obscuras, e. d. en las regiones respectivas la luz fué retenida por el clorofilo. Pero precisamente los rayos luminosos absorbidos son aquellos que en el clorofilo de las células vivas determinan la labor asimilatoria; o, en el lenguaje de la física, la energía luminosa del astro solar queda convertida en la labor asimilatoria de las hojas verdes. Son principalmente los rayos rojos y azul-violáceos que ejecutan esta operación.

Experimentos de la misma categoría, aun menos exactos, se efectuarán, siempre que plantas verdes vegeten debajo de fanales de distintos colores.

Acido carbónico como abono. Es un hecho conocidísimo que los materiales minerales en forma de abonos pueden ser suministrados a nuestras plantas, cultivadas con el fin de alimentarlas eon ellas; y como también el ácido carbónico constituye un alimento importante, lógicamente se ha deliberado la posibilidad de agregarlo a la vegetación en calidad de abono, aumentando su porción en el aire. A esta idea parece oponerse la facilidad con la que un gas se difunde en el otro, de suerte que un volumen de ácido carbónico, soltado por encima de una planta en el mismo momento se disiparía en el aire. No obstante, experimentos nuevos hechos en los invernaderos, hicieron ver que un aumento del gas carbónico al 10% (en lugar de la existencia normal de 0,04%) intensificó notablemente la producción de brotes, flores, frutos y semillas. Hasta en los cultivos al aire libre resultó una ventaja sensiblepero en todos estos casos también la temperatura vía iluminación deben estar más intensas que de costumbre.

Relación de la alimentación vegetal con la animal. — En vista de que (prescindiendo por el momento de ciertos micro-organismos) solamente las plantas verdes, ayudadas por la luz, pueden producir substancia orgánica (fécula, azúcar) con materias primas anorgánicas (agua, ácido carbónico), evidentemente la vida animal es dependiente de la vida vegetal; y en la evolución de nuestra planeta la vida vegetal debe haber sido anterior a la animal. Los grandes depósitos de carbón, guardados en las visceras de la tierra, provienen de las vegetaciones imponentes de épocas pasadas de nuestro planeta; el ácido carbónico, el agua y las

materias primas de entonces, reaparecen en los troncos del carbón, y la luz solar de aquellas épocas lejanas prestó su energía luminosa para su elaboración; por lo tanto, al usar ese carbón como combustible, estamos actualizando la energía solar de hace muchos miles de años.

La intensidad de la luz como factor de la distribución geográfica de las plantas— Las diferencias de exigencia de luz que manifiestan diferentes especies, se reconoce por los sitios que habitan y que varían (por ejemplo,

Fig. 17. — Efecto aspirador de la transpiración. Un brote hojoso está embutido en un tubo con agua, el tubo mismo está metido en mercurio; por la fuerza de la transpiración se levanta el mercurio.

en el Pedregal de San Angel) de los más obscuros hasta los más asoleados. Por esto, una especie muy ávida de la luz, no se aclimatará en una región sombría, en consecuencia del cielo generalmente encapotado. Esto lo atestiguan varias palmeras de las regiones tropicales que no prosperan en los invernaderos de Centro -Europa, aunque se les rodee de la temperatura elevada a la que están acostumbradas; pero lo que no se les puede proporcionar es la intensidad de la iluminación. Precisamente esta última alcanza a su apogeo en la zona tropical, y .sus cantidades indescriptibles de hojas verdes y, en general, de materia vegetal, se han producido por la cantidad igualmente crecida de luz que el astro solar vierte sobre las zonas tropicales.

Consecuencias prácticas de la asimilarán . — Para la demostración práctica de este acto haremos vegetar plantitas de maíz, unas a la luz del día y otras en la obscuridad. Solamente las primeras van a prosperar, las otras pronto se agotarán y se secarán. El oxígeno desprendido por la asimilación mejora la calidad del aire; por esto los jardines y paseos públicos con razón se llaman los pulmones de las ciudades populosas.

La transpiración

Una corriente perpetua de agua (o sea de soluciones acuosas de otras substancias principalmente minerales) se absorbe por el sistema radicular de una planta, atraviesa su cuerpo y la abandona periféricamente, con preferencia en las hojas. En su camino el agua cede a las células y tejidos los ele mentos que conducía en solución; ayuda, por ser el disolvente general del cuerpo, a encaminar aquellas reacciones químicas que requieren de su presencia; determina por la varia - ble concentración de las materias disueltas en ella, la turgescencia celular que es la base de la vida celular; e impregna, por fin, la envolt ura de celulosa de cada cuerpo celular vivo. En vista de todo esto, no podemos formarnos una idea excesivamente alta sobre la función e importancia de este líquido y llegamos a comprender que está ejerciendo no solamente una influencia reguladora, sino hasta formativa. Donde hay agua, allá queda posibilitada la vida vegetal; y la conformación del mismo cuerpo dejará constancia de si le fué fácil o difícil el apoderarse del precioso líquido.

Las reflexiones anteriores ya nos proporcionan las maneras de comprobar y de medir los actos transpiratorios. Si ellos constituyen una corriente continua de su líquido, la dirección e intensidad de ella pueden ser controladas por un aparato como el figurado al lado. (Fig. 17). Igualmente una balanza nos hará ver a cuántos gramos de agua llegará la pérdida de peso que está sufriendo una mata, expuesta a completa traspiración- — naturalmente bajo la suposición de que mientras tanto por la misma maceta no tenga lugar un escape casual de agua. Fisiólogos modernos saben valerse también del cambio de color que experimentan tiras de papel impregnadas de solución de cloruro de cobalto según la cantidad de agua que contenga el papel absorbente. Para esté experimento sujetamos una hoja recién cogida entre dos tiras del papel reactivo; al ejecutar una presión ligera sobre ella, aquel Jado de la hoja que haya desprendido una porción aún reducida de vapor de agua, habrá tornado en rojo el azul int enso de aquel papel sensible. Por fin, hasta el termómetro puede darnos cuenta de una transpiración en acción. Estando ella basada cii una evaporación de agua, tiene que producir una rebaja de temperatura; en lo que se funda la costumbre a primera vista curiosa de muchas personas del país, en la de refrescar la sien ardiente de una cabeza adolorida con una hoja fresca y, por lo tanto, transpirante.

Ahora bien, si en efecto, el agua es de tanta importancia para la vida vegetal, cada planta hará lo posible para acapararla y, una vez ob-

tenida, paia asegui arsela. Con esto tocamos un capítulo de los más extensos y de los más amenos de toda la fisiología vegetal, el capítulo que trata de los mecanismos tan múltiples como variados con los que las plantas se' defienden de las pérdidas excesivas de agua. Precisamente los habitantes del Valle Central de México son testigos oculares de la influencia giavisimaj que un clima preferentemente seco y solar ejerce sobre la configuración morfológica e histológica de las plantas que les brinda su suelo, toda una vasta formación de vegetación que le cubre, la estepa, está compuesta de miembros que los unos más, los otros menos, llevan un sello característico de aquella lucha por el agua. Obsérvense los siguientes: gran número de especies anuales, o con un desarrollo considerable de sus órganos subterráneos, en forma de bulbos, tubérculos y i ¡zomas. Los Liberes de muchas Dioscorea, Ipomoeci etc., pueden ser de mayor bulto que la totalidad de sus tallos y hojas, extendidos al aire. Otios vegetales suprimen la superficie evaporante de sus hojas y forman, cuando la falta de ellas se combina con una estructura jugosa y carnosa de sus tallos o troncos, este aspecto curioso que los nopales, viznagas y abrojos exhiben a cada paso que se dé en la altiplanicie de México. O la reducción del follaje va paralela al desarrollo de espinas recias; los mezquites y huizaches lo atestiguan. En otra ocasión los arbustos se complacen en emitir muchas hojas de corta dimensión, pero tupidas y acercadas al tallo, las muchas cavidades así formadas detienen el vapor de agua y de este modo, son contrarias a la evaporación; especies como BrickeUia-veromcifolia, Baccharis confería, Chrysactinia mexicana, muchas Cr asirla ceas dan ejemplos ilustrativos. Varias Gramíneas (zacates)

achican sus superficies evaporantes al enroscar sus láminas a manera de tubos. Los pelos largos, abundantes y enredados que cu- . bren las hojas de las especies numerosas de Gnaphálium tienden al mismo fin; y las escamas atejadas en la cara inferior de las hojas del olivo igualmente son una capa protectora. Muchas veces hasta la estructura histológica se pone al servicio de la economía de agua : Los estomas que perforan la epidermis de las hojas del maguey {Agave), del nopal ( Opuntia ), de la palmita ( Nohna ) (Figura 18,) están muy hundidos debajo del nivel de la lámina. Las hojas de varias especies de Baccharis, de Chrysactinia,

Fig. 18 .— Porción de una parte de la epidermis de Nohna, con el estoma hundido en un surc o profundo.

etc., llevan glándulas que por la secreción de un barniz impermeable dificultan la salida al vapor de agua. Pero la construcción más curiosa la exhiben las hojas cenicientas délas especies de Bromelia, Tillandsia etc., por estar cubiertas de escamas que absorben el agua en forma de líquido y de vapor, para trasmitirla a las hojas según la necesidad. Por esto el heno ( Tillandsia usneoides ) se cuelga libremente de los árboles, aprovechando solamente de las aguas atmosféricas. (Fig. 19.)

Varias Bromeliáceas y Piperáceas ( Peperomia ) gozan de un verdadero almacén de agua, situado debajo de su epidermis; el agua depositada en él se pone a disposición del vegetal según la necesidad. La subida del agua en los tallos desde su base a su región floral, fácilmente se observará en un tallo florido de lirios blancos, el cual se coloque en una solución diluida de eosina; ella no tardará en subir hasta los mismos tépalos del perigonio, dándole el color rosado; y cada ramo de flores que se deja en un vaso de agua, debe la conservación de su frescura a la misma absorción de agua por los tejidos celulares de sus tallos.

d.) La respiración

Los espacios intercelulares y los estomas que atendían el movimiento de los gases en -la asimilación y la salida del vapor de agua en la transpiración, igualmente se hacen cargo de introducir oxígeno y de expulsar anhídrido carbónico en el acto de la respiración. Pero es de advertir que respiran no solamente las plantas provistas de hojas verdes sino todos los órganos de las plantas en general. Por cada volumen dé oxígeno que se inspira, se exhala ± igual volumen de anhídrido carbónico; de suerte que aproximadamente vale la relación de — i

O 2 ±m H

En casos determinados hay discrepancia de esta regla; v. g. en la germinación de semillas oleaginosas (Cruciferas, etc.), se necesita una cantidad considerable de oxígeno, y la relación indicada resulta menor que la unidad. En vista de que por la respiración se destruye una porción del cuerpo vegetal (puesto que el C del C0 2 se suministra por la planta), la respiración es contraria a la asimilación; y lo es también en otro sentido: ésta se efectúa solamente de día, aquélla sin cesar.

Para comprobar el acto respiratorio, hay varios métodos. En vista de que ella se efectúa a expensas del cuerpo vegetal, determina para él una pérdida de peso y, por lo tanto, se comprueba por la balanza. Pues un vegetal verde, mantenido en completa obscuridad (para impedir su asimilación), sigue perdiendo algo de su peso, hasta morirse de agotamiento.

Además, siendo la respiración un acto de oxidación, comparable a una combustión, por ella se experimenta un ascenso de temperatura; verdad es que generalmente se substrae de la observación, porque se contrarresta por la evaporación debida a la transpiración que hace bajar la temperatura; pero si se opera con muchas semillas acumuladas, cuando están en completa germinación, es fácil encontrarles un aumento de temperatura por 1 a 2 U . En las inflorescencias de Aráceas, en las flores masculinas de la calabaza, se nota un aumento considerable de calor. Un método químico para darse cuenta de la respiración consiste en producir un precipitado de Ca C0 3 en agua de cal (= Ca (OH)o, mediante el C0 2 desprendido por la planta. (Fig. 20.)

La energía de la respiración crece con la temperatura; la luz no es necesaria para ella. La existencia de oxígeno en la atmósfera facilita la respiración normal; pero es de advertir que con la ausencia de este

Fie. 20. — Aparato para demostrar la emisión do CCU por plantas cu respiración. Las flores en B, K es solución de potasa, Q es mercurio.

gas en la atmósfera no se paraliza todavía la respiración, sino que sigue adelante un tiempo más. En esta respiración intramolecular el C0 2 desprendido no resulta de un acto de oxidación, sino de la desmoronización de moléculas orgánicas del vegetal; y ademas de CO 2 se forman también otras combinaciones, v. g. el alcohol en la fruta madura y guardada. Ciertos microorganismos (levaduras, bacterias de la fermentación bu- ' tilica) desprenden C0 2 careciendo constantemente del 0 2 atmosférico: son organismos anaerobios; en cambio los animales y vegetales que requieren el 0 2 atmosférico para su respiración normal, son seres aerobios.

Por la respiración, fermentación y putrefacción de los organismos, se lanza al aire el C0 2 que los vegetales verdes absorben en el acto asimilatorio, efectuándose así una circulación perpetua de este gas en el mundo.

e ) . La duración de las hojas

Las hojas son de existencia limitada, sea que duren una sola época de vegetación, sea que alcancen a 2 o más años de vida, en ¡as plantas “siempre verdes.” La separación de las hojas de un árbol se efectúa siempre que su permanencia ya no ofrece utilidad, y obedece entonces a varias razones. En las zonas templadas y frías las primeras heladas matan las hojas; durante el invierno glacial su existencia en el árbol no tendría objeto, porque no serían capaces de atender la transpiración, una vez paralizada la absorción radicular del agua en el suelo. Otra razón para la caída de las hojas es la reducción progresiva que experimenta la iluminación de las hojas al interior del copo frondoso de un árbol, a medida que en el curso del verano aumenta el follaje; entonces las hojas definitivamente puestas en la sombra e imposibilitadas para su labor asimilatoria, se caen. Además, el calor fuerte del verano puede producir un desprendimiento copioso de hojas, principalmente en terrenos secos. Por fin, muchos árboles siempre verdes se deshacen de una porción de sus hojas, cuando emiten los brotes nuevos; entonces las hojas requieren luz abundante y no soportan la sombra que les arrojarían las hojas antiguas: los madroños.

Las hojas que caen en consecuencia de las heladas, ya están muertas y no sirven sino para abonar los terrenos e inocularles las bacterias (en parte útiles) que llevaban durante su vida. Las hojas caídas y podridas enriquecen el suelo a manera de abonos. En los otros casos citados las hojas al caer pueden estar todavía vivas. La separación entre el

pecíolo y la rama, generalmente se efectúa en una zona preformada de células; este tejido de separación atraviesa la base del pecíolo y queda formado ya con algunos meses de anticipación.

B. FORMAS, ESTRUCTURA Y FUNCIONES DE LOS TALLOS 1. Morfología de los tallos

Los claveles y otras hierbas tienen tallos; el maíz y las demás Giamíneas tienen cañas. Los arboles y los arbustos tienen uno o respectivamente varios troncos leñosos. Todos ellos son sustentáculos por los que las hojas, las flores y frutos se levantan sobre el suelo, en busca de luz (hojas), o en busca de insectos fertilizantes (flores) o de agentes distribuidores (frutos y semillas). Con el término de brote comprendemos los diferentes tallos, etc., incluyendo las hojas, ramas v flores.

El extremo del brote, donde se efectúa su crecimiento longitudinal, se llama “cúspide de vegetación” y consiste de un tejido de carácter embrionario (meristema). En el Ceratophyllum demersiim (en Xochimilco), }" otras plantas acuáticas, es fácil separar la cúspide de las hojas nuevas que la rodean. (Fig. 21.) De calidad meristemática son también

los ángulos (axilas) entre las hojas 3 ' el tallo, de donde se desprenden las ramas laterales. En las Gramíneas son los nudos algo hinchados de la caña los que conservan carácter meristemático. Los trechos del tallo que separan los puntos de inserción de las hojas (principalmente las parejas o verticilos) se llaman entrenudos.

Los brotes o son largos y entonces determinan el aumento de la dimensión longitudinal del vegetal, o son acortados y en este caso destinados a la producción de hojas o flores; en los duraznos, sauces, pinos, etc., se observan ambas categorías de brotes; compréndese que el aspecto general de un árbol o arbusto esencialmente se determina por la coexistencia o sucesión de

Fig. 21 . Cúspide (r) del tullo de una planta lanerogamicu, /, hojas nuevas; a, brote; axilares. — 10| 1,