Plantas contra Plantas

Voy a presentar un juego de azar que he diseñado para mis alumnos y alumnas de Educación Primaria. Siempre y cuando sea sin ánimo de lucro, sed libres de utilizarlo.

Juego: PLANTAS CONTRA PLANTAS

Toda mi familia se dedica a la agricultura, como gran parte del pueblo. Nos solía ir bien, cultivábamos diferentes especies de las cuales nos comíamos diferentes partes: las semillas, las raíces…

Todo se torció cuando en el pueblo un turista decidió abrir un casino ilegal. Todos los vecinos y vecinas acudían y se dejaban grandes sumas de dinero esperando recuperarlo y ganar más, es lo que se nos había vendido. No parábamos de perder dinero, pero… éramos felices en nuestra adicción. Hasta que alguien que aún no sabemos quién es denunció el local y la Justicia lo acabó cerrando.

El casino había cerrado, pero la ludopatía seguía en las venas de los vecinos del pueblo. Esto hizo que empezaran a hacer apuestas con las cosechas: quien ganaba la apuesta, se comía las cosechas de quien perdía. La cosa fue a peor, algunos vecinos empezaron a cultivar plantas tóxicas, dañinas o espinosas, para perder aposta y que sus rivales tuvieran que comérselas. El centro de salud empezó a no dar abasto y ya ha anunciado que no se va a hacer cargo de más intoxicaciones alimentarias.

Lo peor de todo es que esto solo puede tener un final indeseable, que un vecino logre acaparar la mayor parte de las cosechas del pueblo…

Objetivo

Cada carta representa una planta comestible (o peligrosa). Hay cartas de seis tipos, que representan el órgano comestible (o peligroso) de la planta representada. Gana el jugador o jugadora que logre hacerse con 2 cartas de cada tipo (semilla, raíz, tallo, flor, hoja, fruto) o 16 cartas en total, sin que cuenten para este cómputo las plantas peligrosas.

Mecánica del juego

Dos jugadores o jugadoras deben enfrentarse entre ellos (“hacer una apuesta”). En ese caso, ambos sacarán una carta al azar de su mano y quien gane se llevará la carta de su rival, según esta tabla (un ✓ quiere decir que la parte de la planta representada a la izquierda gana a la representada arriba: por ejemplo, raíz gana a semilla).

				✓		✓
	✓		✓
					✓	✓
		✓	✓
	✓	✓
				✓	✓

 

Algunas cosechas son muy ricas y versátiles: tienen más de un órgano comestible. Cuando salga una de estas cosechas, se cuenta hasta tres y, a la de tres, quien haya sacado una de estas cosechas tendrá que pronunciar en voz alta qué órgano utiliza para la apuesta. ¡Intenta memorizar la tabla para utilizar el más favorable!

Si en la apuesta hay un empate (porque ambas cartas son del mismo órgano o porque no hay interacción entre esos órganos, como una hoja vs. una flor), es “guerra”. Ambos jugadores deberán sacar otra carta, y quien gane se llevará tanto las cartas que empataron como las dos últimas cartas. Si el empate persiste hasta que ambas partes no tienen cartas, se produce un intercambio total de cartas, es decir, tú te llevas las cartas de tu rival, y él o ella las tuyas.

Si en la apuesta participa una planta peligrosa, ¡pierde el que se la come! Es decir, se lleva las cartas quien pierde la apuesta.

Si en la apuesta participan dos plantas peligrosas, es una lástima, pero… ambas partes pierden. Todas las cartas que estén en juego en esa apuesta se descartan.

Grupos de plantas

Angiospermas

Las angiospermas son las plantas más abundantes y conocidas. Viven sobre todo en el medio terrestre, pudiendo ser también acuáticas. Tienen raíz, tallo y hojas y en una época determinada producen flores, que tras la fecundación se transforman en frutos con semillas.

Las flores de las angiospermas están formadas por varios elementos, aunque no siempre están presentes todos. En una flor, podemos distinguir las siguientes partes:

• Pedúnculo: se une al tallo
• Sépalos: pequeñas hojas exteriores que forman el cáliz. Suelen ser verdes, aunque a veces pueden ser de otro color o incluso no existir.
• Pétalos: forman la corola. Pueden ser de colores vivos.
• Estambres: corresponden al órgano masculino y se forma el polen (gametos masculinos).
• Pistilo: es el órgano femenino. Tiene un orificio de entrada, el estigma, por donde penetran los granos de polen, y un largo tubo, el estilo, que comunica con el ovario, donde se producen los óvulos (gametos femeninos).

Para que se produzcan las semillas, es necesario que el polen de los estambres llegue al ovario. Cuando un grano de polen es transportado por el viento, el agua o los animales hasta la parte femenina de una flor, produce un tubito que llega hasta el ovario y fecunda un óvulo. Cada óvulo fecundado crece hasta formar una semilla. El ovario crece al mismo tiempo y forma el fruto (del Carmen et al., 2007).

Diversidad de flores

Las flores de las angiospermas son muy variadas, por lo que sus características son utilizadas con frecuencia para clasificarlas.

Hay flores que poseen solamente órganos masculinos; otras, solo órganos femeninos. Se las conoce como flores unisexuales. Otras muchas tienen órganos femeninos y masculinos, y se denominan hermafroditas. Las flores pueden estar aisladas, pero a menudo aparecen en conjuntos llamados inflorescencias. Las inflorescencias de las gramíneas son las espigas. Las compuestas (Asteraceae) poseen inflorescencias denominadas capítulos. Otras plantas, como la cebolla y el perejil, producen inflorescencias en forma de paraguas, llamadas umbelas (del Carmen et al., 2007).

Frutos y semillas

Los frutos y las semillas también adoptan diferentes formas, colores y tamaños. Todos los frutos están formados por un pericarpo que envuelve a una o más semillas. Cada semilla está formada por un pequeño embrión, sustancias de reserva y una cubierta protectora (del Carmen et al., 2007).

Gimnospermas

Las gimnospermas son un grupo de plantas formado exclusivamente por árboles y arbustos. Sus flores son unisexuales y son muy diferentes a las de las angiospermas: no tienen pétalos ni sépalos, por lo que son poco vistosas. No tienen fruto.

Aunque el número de especies de este grupo no es muy grande en la actualidad, a él pertenecen algunos de los árboles y arbustos más característicos, como los pinos o los cipreses. Efectivamente, estos pertenecen al grupo más conocido de gimnospermas, las coníferas. Tienen el tronco ramificado desde la parte baja. Sus hojas son pequeñas y generalmente en forma de aguja (como en los pinos y cedros) o de escama (como en los cipreses).

Los pinos son, probablemente, las coníferas más conocidas. Existen diferentes especies características de distintas zonas. Producen piñas (cuya forma y tamaño varía en las distintas especies) y resina (sustancia muy inflamable, por lo que arden con facilidad). Son árboles muy resistentes al frío y a la falta de agua, y crecen con rapidez. Por ello, se utilizan para repoblar bosques y, en las costas, para fijar las dunas, ya que sus raíces inmovilizan la arena, impidiendo su desplazamiento (del Carmen et al., 2007).

Pteridofitas: helechos y equisetos

Los helechos parecen a primera vista plantas con flores, ya que, al igual que estas, poseen raíz, tallo y hojas. Sin embargo, nunca producen flores y, por tanto, no se reproducen a través de semillas. Durante determinadas épocas del año, sus hojas, llamadas frondes, presentan en su cara inferior unos abultamientos. Son los soros o parte reproductora de la planta. En ellos se forman miles de diminutas esporas, mediante las que se reproducen.

En los equisetos, las hojas tienen forma de aguja, y están dispuestas horizontalmente alrededor del tallo. Al igual que los helechos, se reproducen por esporas formadas en el extremo de los tallos reproductores, que tienen el aspecto de un espárrago (del Carmen et al., 2007).

Briófitas: musgos y hepáticas

El suelo de los lugares húmedos y el tronco de algunos árboles suele estar cubierto de musgos, unos organismos de color verde brillante. Estos son plantas de pequeño tamaño, que carecen de verdadero tallo, verdaderas hojas y verdaderas raíces. En su lugar, poseen cauloides, filoides y rizoides. Se sujetan al suelo mediante unos pelillos que poseen en la zona inferior.

La reproducción se realiza mediante esporas, al igual que en las pteridofitas. Las esporas se forman en unas pequeñas cápsulas situadas al final de un filamento. Cuando se han formado, las cápsulas se abren y las esporas se dispersan, originando nuevos musgos.

Las hepáticas son otras briófitas que tienen unas características muy similares a las de los musgos. Viven en lugares húmedos o con agua, adheridos al suelo o a los troncos de los árboles. Carecen de tallos, hojas y raíces verdaderas y se reproducen por esporas. Sin embargo, su aspecto es distinto. Los filoides de las hepáticas son anchos y se disponen horizontalmente, en vez de tener forma puntiaguda (del Carmen et al., 2007).

Fuente:

del Carmen, L., Pedrinaci, E., Cañas, A., & Fernández, M. (2007). Ciencias de la naturaleza (Y. Hernández, J. San Isidro, & G. Violero (eds.)). SM.

¿Las plantas tienen cáncer?

Hace unos días, un amigo me hizo una pregunta muy interesante. Está claro que las plantas, al igual que los animales, pueden sufrir lesiones, así como enfermedades infecciosas causadas por virus, bacterias u hongos. ¿Y cáncer? ¿Pueden las plantas sufrir cáncer? Me pareció una pregunta, además de interesante, difícil de responder, así que en esta entrada me dispongo a ello.

El cáncer

Para poder responder a la pregunta de si las plantas sufren cáncer, antes hay que dejar clara la definición de cáncer. Según la Asociación Española Contra el Cáncer, el cáncer es un "conjunto de enfermedades en las que se produce una proliferación descontrolada de las células". El proceso de división celular está regulado por una serie de mecanismos de control que indican a la célula cuándo dividirse. De esta forma, por lo genera, cuando se produce un daño celular irreparable se produce una autodestrucción celular, impidiendo que el daño sea heredado por las células descendientes. Sin embargo, a veces los mecanismos de control pueden fallar en una célula, de forma que esta se reproduce y también sus descendientes, generando así una división incontrolada que con el tiempo da lugar a un tumor (1).

A menudo, las células tumorales no poseen la capacidad de invadir otros órganos y destruirlos, forman tumores benignos. Por contra, cuando las células tumorales, además de crecer sin control, sufren nuevas alteraciones y adquieren la facultad de invadir tejidos y órganos de alrededor (infiltración) u otras partes del organismo (metástasis), se produce el cáncer (1). Es decir, el cáncer se caracteriza por:

• Células alteradas
• que logran reproducirse, así como sus descendientes (células tumorales)
• y desarrollan capacidad de invadir y destruir tejidos y órganos.

El caso de las plantas

¿Se pueden formar tumores en plantas? Efectivamente, las alteraciones celulares pueden ocurrir en cualquier organismo, y las células afectadas pueden eventualmente escapar de los mecanismos de control de la división ya que estos son muy parecidos en todos los organismos eucariotas. Por lo tanto, la división descontrolada puede ocurrir en las plantas, y se pueden formar masas celulares o tumores (2).

Sin embargo, ¿se pueden considerar cánceres estos tumores? Es discutible. Debido a las diferencias morfológicas y fisiológicas entre animales y plantas, el comportamiento de las células tumorales es muy diferente. Por lo general, en las plantas suponen mucha menor gravedad, puesto que, al contrario de los animales, que presentan una diferenciación de órganos muy clara, en las plantas no hay órganos irremplazables; aunque un tumor impida el funcionamiento de una parte de la planta, no la matará, ya que otros órganos pueden hacer su misma función. Conceptualmente, para buscar la mayor diferencia hay que ir a nivel celular. Las células vegetales tienen pared celular y carecen de centriolos; al contrario de las células animales, no migran. De esta forma, las células tumorales vegetales no son capaces de migrar e invadir otros órganos, es decir, no tienen metástasis (2).

¿Las plantas pueden sufrir cáncer?

Tal y como se conoce para los animales, no. Las plantas pueden desarrollar tumores al igual que los animales, pero al no tener metástasis debido a la incapacidad de las células vegetales para migrar, no se ajustan a la definición más extendida del cáncer en animales.

Fuente: Muy Interesante, s.f.

Fuentes:

1.    ¿Qué es el cáncer? [Internet]. Asociación Española Contra el Cáncer. 2018 [cited 2020 oct 26].            Available from: https://www.aecc.es/es/todo-sobre-cancer/que-es-cancer

2.    Sanz A. ¿Pueden padecer cáncer las plantas? Métode. 2016

Fotosíntesis

Con esta entrada, vamos introduciéndonos en el metabolismo de las plantas. El metabolismo consiste en el conjunto de reacciones bio-físico-químicas en las que se sintetizan y/o degradan compuestos necesarios en los organismos, y que se expresan a nivel celular y de organismo (1). En las plantas, la ruta metabólica más conocida y muy probablemente la más importante a nivel de organismo y a nivel ecológico es la fotosíntesis.

Antes de empezar a explicar el proceso de la fotosíntesis, mejor será dejar claros algunos conceptos. En primer lugar, decir que el metabolismo se puede dividir en anabolismo y catabolismo. El anabolismo o metabolismo constructivo es aquel en el cual se sintetizan sustancias complejas a partir de moléculas simples, mientras que en el catabolismo o metabolismo destructivo se destruyen sustancias complejas obteniendo moléculas simples y, a menudo, energía. La fotosíntesis entra, sin duda, en el grupo del anabolismo y es, en cierta medida, opuesta a la respiración, que es la ruta catabólica por excelencia. En segundo lugar, recalcar que esta entrada se va a centrar en la fotosíntesis de las plantas, y podría extenderse a todos los organismos fotoautótrofos aerobios (además de las plantas, algunas bacterias y algas). Los organismos fotoautótrofos son aquellos que usan la luz como fuente de energía (foto) y una molécula inorgánica, el CO2, como fuente de carbono. Existen bacterias fotoheterótrofas como las heliobacterias que también hacen la fotosíntesis, pero es diferente ya que usan moléculas orgánicas como fuente de carbono y no voy a entrar ahí. Asimismo, otras bacterias realizan la fotosíntesis anaerobia, que utiliza ácido sulfhídrico y desprende azufre en lugar de agua y oxígeno, respectivamente.

Fuente: Mader, 2012

La fotosíntesis en un proceso químico basado en la transformación de la energía solar en energía química, y en el uso de esta energía transformada para la síntesis de carbono orgánico a partir de carbono inorgánico. A nivel de organismo, tiene lugar en el parénquima de la hoja y, a nivel celular, en los cloroplastos. Se distinguen las siguientes fases: fase luminosa y ciclo de Calvin.

Fase luminosa

La fase luminosa tiene lugar en los tilacoides de los grana. Aquí, se encuentran los dos fotosistemas (PSI y PSII). Estos tienen la función de captar la luz y transformar la energía lumínica en energía química gracias a una cadena de transporte electrónico. La luz es captada gracias a los pigmentos fotosintéticos, de los cuales el más importante es la clorofila, que da el característico color verde a las plantas. La eficacia con la que las plantas transforman la energía lumínica en química oscila entre un 3 y un 6% (2,3). Cada fotosistema consta de dos complejos:

• Los complejos recolectores (LHC, por sus siglas en inglés) son los encargados de captar la luz. Están formados por clorofila a y b acoplada a proteínas y también contienen carotenoides, pigmentos que absorben a una longitud de onda diferente al de las clorofilas y cuya principal función es la fotoprotección.
• Los centros de reacción son los encargados de la cadena de transporte electrónico, y contienen el primer donador y el primer aceptor de electrones.

La luz es absorbida por los complejos recolectores de ambos fotosistemas, que atrapan fotones de la luz y elevan los electrones a niveles superiores a su estado fundamental, generando energía. La energía se va transportando por resonancia entre diferentes moléculas de clorofila hasta el centro del PSII. Aquí, se produce la fotólisis del agua, generando 2 protones, 2 electrones y 2 átomos de oxígeno. El oxígeno es liberado. Los protones son translocados al interior del tilacoide y se genera un gradiente electroquímico. Con este gradiente electroquímico, los electrones van descendiendo desde estados energéticos altos hacia los bajos a través de una cadena de transporte electrónico. Parte de la energía que desprenden estos electrones es destinada a la creación de un gradiente energético a través de las membranas de los tilacoides, que la enzima ATP-sintasa utiliza para la generación de ATP, una molécula que sirve para almacenar energía (2,3). 

Cuando han alcanzado un estado energético bajo, los electrones son redirigidos al PSI, que al haber absorbido también energía lumínica, vuelve a elevarlos a un estado energético alto. Pasan por una segunda cadena de transporte electrónico hasta llegar al último aceptor de electrones, el NADP+, generando NADPH (3). 

Fuente: STUDYLIB, s.f.

El ATP y el NADPH se utilizan en la fase oscura. Los electrones sobrantes, por su parte, son devueltos a las moléculas de clorofila que han perdido uno al iniciar la fase luminosa.

Formación de malato

En la mayoría de plantas, llamadas plantas C3, de la cadena de transporte electrónico se pasa directamente al ciclo de Calvin, en el cual el CO2 absorbido por los estomas se utiliza para generar monosacáridos. 

Sin embargo, en algunas plantas, las plantas C4 y las plantas CAM, el dióxido de carbono absorbido, antes de pasar al ciclo de Calvin, reacciona con el fosfoenolpiruvato originando oxalacetato, que posteriormente es convertido en malato. El malato es, finalmente, descarboxilado, para producir piruvato y, nuevamente, dióxido de carbono, el cual, ahora sí, entra en el ciclo de Calvin. En las plantas C4 todo este proceso ocurre seguidamente. En las plantas CAM, en cambio, existe una separación temporal ya que al contrario de las demás plantas mantienen abiertos los estomas durante la noche. Así, durante la noche absorben CO2 y lo transforman en malato y durante el día el malato es descarboxilado y comienza el ciclo de Calvin (4).

Las diferencias entre estos tres grupos de plantas y las ventajas adaptativas de cada uno dan para una entrada independiente que quizás haya en un futuro.

Ciclo de Calvin

El ciclo de Calvin a menudo es llamado fase oscura, haciendo referencia al hecho de que, al contrario de la fase luminosa, no requiere luz para funcionar. Sin embargo, esto no es del todo cierto, ya que algunas de las enzimas que intervienen en el proceso son dependientes de la energía solar (4). Ocurre en el estroma de los cloroplastos. 

Ya que la glucosa, el principal monosacárido sintetizado en el ciclo de Calvin, tiene 6 carbonos, harán falta 6 moléculas de CO2 por cada molécula de glucosa sintetizada. Al comienzo del ciclo, una molécula de CO2 se une a una molécula aceptora, la ribulosa 1,5-bifosfato o RuBP que se divide en dos moléculas de 3-fosfoglicerato. Esta reacción es catalizada por la enzima ribulosa-1,5-bisfosfato carboxilasa-oxigenasa o Rubisco. Entonces, entran en juego las moléculas producidas en la fase luminosa: el ATP cede grupos fosfato a las moléculas de 3-fosfoglicerato y se forma 1,3-difosfoglicerato; y el NADPH les cede electrones, formando gliceraldehído-3-fosfato. Una parte del gliceraldehído-3-fosfato es utilizado para fabricar los monosacáridos mientras que otra parte es utilizado, junto con otra molécula de ATP, para generar de vuelta RuBP y comenzar el ciclo de nuevo (5).

Fuente: Significados, s.f.

Por tanto, la ecuación global de la fotosíntesis queda de esta manera:

CO2 + H2O → O2 + monosacáridos

De esta ecuación se pueden deducir las dos singularidades que presenta la fotosíntesis y en las que radica su importancia para los seres vivos. La fijación de CO2 en biomoléculas orgánicas, además de servir de sustento para los fotoautótrofos, posibilita también la existencia de heterótrofos, que se alimentarán (nos alimentaremos) de estas moléculas orgánicas. Por otra parte, la liberación de O2 durante la fase luminosa es lo que posibilita la vida aerobia, basada en el oxígeno. De esta forma, puede decirse sin ninguna duda que la fotosíntesis es, junto con la respiración (que no en vano es la reacción inversa a la de la fotosíntesis), el proceso químico más importante para la vida en la Tierra.

Fuente: González Fairén, 2003

Fuentes:

1.          Metabolismo Celular [Internet]. EcuRed. [cited 2020 Jan 28]. Available from: https://www.ecured.cu/Metabolismo_celular

2.          Fotosíntesis [Internet]. BioEnciclopedia. [cited 2019 Nov 27]. Available from: https://www.bioenciclopedia.com/fotosintesis/

3.          Fase luminosa [Internet]. Wikipedia, la enciclopedia libre. [cited 2020 Jan 28]. Available from: https://es.wikipedia.org/wiki/Fase_luminosa#Centros_de_reacción

4.          Fase oscura [Internet]. Wikipedia, la enciclopedia libre. [cited 2020 Jan 28]. Available from: https://es.wikipedia.org/wiki/Fase_oscura

5.          Ciclo de Calvin [Internet]. Wikipedia, la enciclopedia libre. [cited 2020 Jan 28]. Available from: https://es.wikipedia.org/wiki/Ciclo_de_Calvin

Presentación del blog - ¡Bitxito vuelve convertido en planta!

¡Cuánto tiempo!

No sé si alguien se acordará de Los Bichos de Bitxito (https://losbichosdebitxito.blogspot.com/). Entre los pocos lectores que tenía y que desde 2015 no publico nada supongo que no. Es un blog pseudocientífico en el que solía publicar conocimientos y noticias sobre animales. La verdad, empecé aquel proyecto con mucha ilusión y estuve unos meses escribiendo regularmente, pero finalmente, tras 2 años y medio, no sabría explicar muy bien por qué, lo dejé. 

Puede ser porque, durante el grado, mi vocación por la investigación científica se desvaneció un poco y estas cosas ya no me motivaban tanto. Sin embargo, al terminar el grado se me volvió a encender la bombilla como por arte de magia y me volvieron las ganas y la curiosidad. Eso sí: cambié de reino: pasé de animales (aunque especialmente los insectos me siguen gustando mucho) a plantas. Hice el máster en Agrobiología y, aquí estoy ahora, con una ayuda predoctoral iniciándome en el mundo de la investigación.

La idea de este blog es la de ser el primo hermano de aquel de "Los bichos de Bitxito" cambiando animales por plantas. Esto es, científico, pero divulgativo, de forma que intentaré explicar todo de la forma más sencilla posible y de vez en cuando hablaré de cosas de interés general. Recuperaré la sección de "Insecto del mes" pero cambiándola por "Cormófito del mes", así que cada mes dedicaré una entrada a una planta vascular en concreto que elegiré por las razones que sean. Intentaré hacer las cosas mejor que en Los bichos de Bitxito: ya no tengo 17 años ni estudio en el colegio, sé que tengo que citar la bibliografía. Aunque debido a la naturaleza de este blog esperad más bibliografía tipo Wikipedia que artículos científicos (después no penséis que uso las mismas referencias para mi investigación). 

Asimismo, también he querido recuperar mi faceta de bloguero para escribir y estructurar bien la información que tengo que tener clara en mi tesis. No voy a publicar ningún resultado de mi investigación (ni estoy autorizado para hacerlo), pero en principio sí que iré explicando en este blog las bases teóricas de lo que hago y así, cuando me preguntan qué estudio, ¡siempre podré pasar un enlace! Si resulta que lo que escribo os aburre y queréis que hable de un tema en concreto, siempre me lo podéis pedir y ya publicaré si controlo del tema o autorizaré a alguien que sepa para que publique.

Ganas de compartir el conocimiento con vosotros, y por supuesto, ¡que compartáis el vuestro en los comentarios!

Fuente: Plantas (s.f.)

Fuente: Pérez, 2018

Fuente, Plantas, s.f.

Fuente: Plantas, s.f.

Fuente: Astorga, 2019