Cormófito del mes: DIENTE DE LEÓN

El cormófito de este mes es el diente de león o Taraxacum officinale.

Fuente: hablemosdeflores, s.f.

Lo he elegido porque puede estamos en primavera (en el hemisferio Norte) y su flor es de las más características de la primavera.

Taraxacum pertenece a la familia Asteraceae, que es una de las familias de plantas más diversas y cosmopolitas, al englobar más de 1000 géneros y 20000 especies y estar distribuidas por todo el planeta. Se caracterizan por tener inflorescencias compuestas de cientos o miles de flores diminutas, lo cual mejora enormemente la reproducción. Taraxacum officinale puede alcanzar hasta 40 cm de altura y tiene raíz primaria y roseta basal. Las hojas son alternas, lanceoladas con una nervadura central, sin peciolo, pinnatipartidas con lóbulos de márgenes dentados y agudos (de ahí su nombre común) y ocasionalmente con microvellosidades. Es una planta acaulescente, esto es, tiene el tallo extremadamente corto. Lo que da mayor altura a la planta cuando está en flor es el entrenudo o escapo, que sí es bastante más largo. Las inflorescencias amarillas y redondas son de lo más característico de esta planta, sin embargo no deben usarse como único método de identificación ya que hay otras herbáceas que tienen inflorescencias. El fruto también es muy característico, un aquenio con largo pico y vilano, y la infrutescencia se llama comúnmente "abuelito" (1,2).

Fuente: Actitud saludable, s.f.

Su ciclo vital es bastante llamativo, debido a los cambios de aspecto que sufre la planta. Se trata de una planta perenne, pero al tener el tallo tan corto, cuando no está en flor es muy pequeña, poco vistosa y pasa desapercibida. Florece en primavera, habitualmente quedándose las flores hasta el verano. Al igual que las inflorescencias están formadas por cientos de flores, lo mismo ocurre con las infrutescencias, formadas por hasta 2000 frutos; y es en esta fase cuando quizás sea la planta más llamativa, ya que forma los conocidos "abuelitos". La dispersión de los frutos se realiza por el viento y es muy eficiente ya que son extremadamente ligeros, y los soplidos de los mamíferos como los seres humanos le ayudan (2,3).

Fuente: mariaflaya (2019)

Los indicios apuntan a que el diente de león es originario de Europa. Sin embargo, actualmente está distribuido por todo el mundo, y es muy común. La Biología Vegetal ya tiene esta planta muy caracterizada y estudiada. Sin embargo, el "conocimiento general" a menudo la pasa por alto a pesar de lo común que es, y mucha gente desconoce que las inflorescencias amarillas tan características y los abuelitos sean, efectivamente, la misma planta (aunque en distintos estadíos del ciclo biológico). Aun y todo, se le han encontrado diversos usos debido a su valor nutricional. Es rica en minerales como el hierro, potasio, calcio, cinc, magnesio y fósforo, así como en vitaminas A (betacaroteno que nuestro sistema digestivo transforma en vitamina A), C y K. Es muy digestiva debido al ácido quinurénico. Las hojas pueden consumirse frescas (en ensalada), secas o en infusión (4).

Por otra parte, si nos ceñimos a la definición estricta de mala hierba, el diente de león en ocasiones puede considerarse como tal. Sin embargo, y a pesar de su amplia distribución y abundancia, no suele ocasionar daños significativos y rara vez se habla de él como una mala hierba.

Como se ha comentado, a pesar de ser una planta extremadamente común, es pasada por alto en muchas ocasiones, y las referencias en la cultura popular no abundan lo que cabría esperar. Antiguamente se llamaba a esta planta "meacamas" debido a la falsa creencia de que tocarla producía incontinencia. Algunos cuentos infantiles hacen referencia al diente de león, especialmente en cuando está en forma de abuelito. Finalmente, comentar que tres de mis Pokémon favoritos, Hoppip, Skiploom y Jumpluff, están basados en el ciclo biológico del diente de león.

Fuente: silver-Z, 2017

Fuentes:
1.     Asteraceae [Internet]. EcuRed [cited 2020 Apr 30]. Available from: https://www.ecured.cu/Asteraceae
2.     Taraxacum officinale [Internet]. Wikipedia, la enciclopedia libre [cited 2020 Apr 30]. Available from: https://es.wikipedia.org/wiki/Taraxacum_officinale#Distribución_y_hábitat
3.     Diente de león común [Internet]. Biopedia [cited 2020 Apr 30]. Available from: https://www.biopedia.com/diente-de-leon-comun/
4.     Diente de león: beneficios, propiedades y contraindicaciones [Internet]. Ecocosas. 2019 [cited 2020 Apr 30]. Available from: https://ecocosas.com/plantas-medicinales/diente-de-leon/

Malas hierbas y herbicidas

En lo personal, noto cierta confusión en mucha gente cuando le digo que trabajo con malas hierbas y herbicidas. Principalmente, el lío viene del mismo término "mala hierba". Incluso cuando en este mismo blog ya he hablado de dos malas hierbas relevantes como lo son una especie de amaranto (A. palmeri) y la amapola, la mayoría de personas no saben exactamente qué es una mala hierba y a qué nos referimos con este término. Hay menos creencias erróneas con respecto a los herbicidas, así que en este tema harían falta menos aclaraciones, sin embargo, si voy a hablar de nociones básicas sobre herbicidas, es obvio que tiene que ser en esta entrada por la estrechísima relación que tienen estos xenobióticos con las malas hierbas.

Por lo tanto, el objetivo de esta entrada va a ser aclarar qué es una mala hierba y explicar generalidades básicas sobre malas hierbas y herbicidas. De esta forma, considero que serán más inteligibles entradas posteriores sobre estos temas, que previsiblemente vendrán bastantes ya que es a lo que me dedico ahora mismo.

¿Qué es exactamente una mala hierba?

Una mala hierba o maleza es una planta que crece de forma predominante en cultivos u otras situaciones marcadamente alteradas por el ser humano y que no son deseables. Toda aquella planta que crece espontáneamente en un terreno dedicado y que no queremos que crezca es considerada una mala hierba (1,2).

Fuente: EcuRed, s.f.

Características (y no características) de las malas hierbas

La única característica común a todas las malas hierbas es la que las define: son plantas no deseadas. Por tanto, esto engloba a plantas pertenecientes a grupos taxonómicos completamente distantes y son muy diversas. Sin embargo, una característica casi general a todas ellas es la alta capacidad de dispersión. Generan una gran cantidad de semillas garantizando un banco de semillas permanente. Muchas de estas semillas no germinarán, pero en condiciones favorables, pueden ser muy abundantes si no se controlan. De esta forma, suelen ser estrategas de la R. También suelen ser buenas competidoras, y compiten con los cultivos por el agua, la luz y los nutrientes (1).

Algunas de las características comúnmente atribuidas a las malas hierbas pero que no son exactamente así son las siguientes:

• Las malas hierbas son tóxicas. No todas las malas hierbas tienen veneno, ni mucho menos, y algunas son hasta comestibles. Huelga decir también que la mayoría de plantas tóxicas no son malas hierbas ya que no crecen espontáneamente en cultivos y algunas, como el tejo, son de hecho cultivadas en parques y jardines, por lo que son de hecho susceptibles a sufrir competencia por malas hierbas. En cualquier caso, es cierto que muchas malas hierbas desprenden compuestos alelopáticos que impiden el crecimiento de otras especies vegetales.
• Las malas hierbas son especies invasoras. Las especies invasoras son, en primer lugar, especies exóticas (tienen que cumplir más condiciones, pero esto da para otra entrada). Por tanto, las malas hierbas autóctonas, como en el caso de España podrían ser la amapola, la Echinochloa  o algunos raigrases, entre otras muchas, no pueden ser consideradas invasoras. Sin embargo, las especies de plantas invasoras sí suelen terminar siendo malas hierbas.
• Las malas hierbas pinchan. De forma obvia, no tiene nada que ver ser una planta indeseada en un cultivo con presentar o no espinas u otras estructuras.
• Las malas hierbas son feas. Subjetividad aparte, esto quizás podría aplicarse para malas hierbas en parques y jardines, donde el cultivo es meramente decorativo, sin embargo, la mayoría de veces en las que se habla de malas hierbas es en cultivos forrajeros o comestibles, donde, evidentemente, lo que importa es la competencia que hace una mala hierba y no su aspecto. 
• Las malas hierbas son parásitas. Nada que ver. Un parásito es un ser vivo que vive en la superficie o el interior de otro ser vivo, y que se alimenta de sus sustancias, debilitándolo. Evidentemente, existen plantas parásitas (la más conocida es el muérdago),  pero nuevamente poco tienen que ver con las malas hierbas. Las malas hierbas son competidoras, no parásitas. 

A menudo, las malas hierbas son beneficiadas por las condiciones creadas por el ser humano, como la eliminación de la competencia natural o la fertilización. Debido a la competencia generada por las malas hierbas en los cultivos, el rendimiento de los mismos suele bajar cuando compite con una población significativa de malas hierbas. Interfieren en la recolección de los cultivos, aumentan los costes de producción y, además, pueden transmitir enfermedades, debido a ello, desde el inicio de la agricultura el ser humano ha intentado controlarlas (1).

La ciencia dedicada al estudio y control de las malas hierbas es la malherbología.

Los herbicidas como métodos de control

Los herbicidas son compuestos químicos específicamente indicados para matar malas hierbas, y actualmente son el método más usado para el control de malas hierbas. El primer herbicida conocido como tal fue el ácido 2,4-diclorofenoxiacético al principio de los años 40, aunque anteriormente ya se usaban compuestos inorgánicos como el cloruro sódico y los sulfatos de cobre y hierro (1). 

Actualmente, existen más de 200 materias activas catalogadas como herbicidas. Su uso aumentó en gran medida el rendimiento de los cultivos, debido a su eficacia y a los relativamente bajos recursos que requiere su uso en comparación con otros métodos de control. Entre las desventajas del uso de herbicidas, se encuentra la posible toxicidad. Aunque son compuestos que inhiben específicamente rutas metabólicas exclusivas de plantas, se ha demostrado que algunos presentan toxicidad en otras especies y son capaces de causar contaminación. Debido a ello, muchos de los herbicidas existentes están prohibidos por la Unión Europea (3). Probablemente el problema más importante causado por el uso indiscriminado de herbicidas es la selección de malas hierbas resistentes, lo cual complica sobremanera su control. 

Fuente: Britannica, s.f.

Fuentes:

1.    Zabalza A. La inhibición de la biosíntesis de aminoácidos de cadena ramificada y su utilización como diana de herbicidas. Universidad Pública de Navarra. 2003
2.    Tello J. Control de malas hierbas en la vid. Efectos sobre el viñedo [Internet]. VitiViniCultura. 2016 [cited 2020 Apr 8]. Available from: http://www.vitivinicultura.net/control-de-malas-hierbas-en-vid.html 
3.    EU Pesticide Database [Internet] [cited 2020 Apr 8]. Available from: https://ec.europa.eu/food/plant/pesticides/eu-pesticides-database/public/?event=activesubstance.selection&language=EN

Cormófito del mes: AMAPOLA

El cormófito de este mes es la amapola o Papaver rhoeas.

Fuente: EcuRed, s.f.

Antes que nada, decir que en febrero no hubo cormófito del mes ya que la última semana de dicho mes me pilló muy ocupado. Pero retomo la costumbre de elegir una planta y hablar de ella la última semana de cada mes. La he elegido porque es otra planta con la que trabajo, además del amaranto, y porque es una mala hierba muy conocida e importante.

Papaver pertenece a la familia Papaveraceae. Es de ciclo anual, entomógama y autoincompatible. Aunque no es lo habitual, puede tener hasta medio metro de alto. El tallo es erecto, velloso y poco ramificado. Las hojas no tienen peciolo, son pinnadas, dentadas, alternas y con una única nervadura central. Pero sin duda lo más característico de la morfología de esta planta es la flor, que sale en primavera. Son de forma acampanada, casi esférica, con cuatro pétalos y dos sépalos. Los pétalos son característicamente rojos, delicados y se marchitan rápidamente. Los estambres negros forman una especie de "botón negro", debido al racimo anillado que generan alrededor del gineceo. El fruto no es nada característico y conocido, tratándose de una cápsula verde cónica con un opérculo (1).

Es originaria y ampliamente distribuida por Europa, Asia y el norte de África. Desde la Edad Antigua, la amapola ha estado asociada a la agricultura en estos lugares, donde es una de las malas hierbas más importantes. Concretamente, es uno de los principales problemas en los cultivos de cereales de invierno. Su ciclo de vida anual está adaptado a los cultivos de los mismos, floreciendo y granando poco antes de las cosechas. En el norte de España puede causar pérdidas de hasta el 32% en rendimiento, y se encuentra en aproximadamente el 40% de los cultivos de cereales (1,2).

Las causas de que sea una mala hierba tan abundante y recurrente son su ciclo biológico y estrategias de reproducción. Esta última se ajusta a lo que en ecología se conoce como estratega de la R, es decir, la reproducción es una sola vez en toda la vida de un individuo (debido a que es anual), pero genera una gran cantidad de semillas, aun a sabiendas que muchas no van a llegar a germinar (3). En competencia con los cereales de invierno, una sola amapola puede generar 40.000 semillas. Esta alta fecundidad garantiza un banco de semillas persistente en los campos. Además, las semillas pueden ser viables hasta 8 años después de reproducirse. Debido a ello, año a año se acumulan semillas enterradas que, además, son heterogéneas en cuanto a edad. Asimismo, su periodo de germinación es muy amplio, desde otoño hasta primavera (2).

La amapola, en general, se controla con métodos habituales de control de plagas. El método más comúnmente usado es la aplicación de herbicidas. Sin embargo, y al igual que ocurriera con el amaranto, el uso reiterado de herbicidas con el mismo mecanismo de acción ha desencadenado la aparición de poblaciones resistentes en los últimos años, que han complicado sobremanera el control de la especie. Desde que en 1992 se halló en Cataluña un biotipo resistente al ácido 2,4-diclorofenoxiacético, un herbicida auxínico (grupo O), se han hallado varias poblaciones resistentes a herbicidas en España, incluyendo también alguna población con resistencia múltiple. Los principales grupos de herbicidas para los que se han encontrado resistencias en poblaciones de amapola son los herbicidas auxínicos (grupo O) y los herbicidas inhibidores de la acetolactato sintasa (grupo B). De la misma forma, son resistentes a estos dos grupos de herbicidas las poblaciones de amapola reportadas con resistencia múltiple. La resistencia a herbicidas está obligando a buscar métodos alternativos de control de las amapolas, entre los que destacan: combinación de herbicidas (no usar siempre herbicidas con el mismo mecanismo de acción), púas flexibles, barbecho, retraso de la siembra o, seguramente la mejor opción, una combinación integrada de todos estos métodos (1,2).

Aunque la amapola es más conocida como mala hierba, el ser humano ha sabido también aprovecharla de cierta manera. Tradicionalmente ha sido usada como planta medicinal, para combatir problemas respiratorios y nerviosos. La rhoeadina, compuesto característico de la amapola, es un narcótico natural ligeramente sedante. Por otra parte, no es un alimento muy común, pero las hojas tiernas son comestibles hervidas. Más común es comerse las semillas, bastante usadas en panadería y confitería. Finalmente, de la amapola se pueden extraer aceites para quemar. Debido a la rapidez a la que se marchitan los pétalos, no es aconsejable su uso como adorno floral (1).

Fuente: Rey et al (2016)

Fuentes:
1.    Amapola [Internet]. EcuRed. [cited 2020 Mar 25]. Available from: https://www.ecured.cu/Amapola
2.    Rey J, Torra J, Recasens J. La resistencia a herbicidas en amapola en cereales de invierno: un problema con solución sólo a medio plazo [Internet]. Interempresas. 2016 [cited 2020 Mar 25]. Available from: https://www.interempresas.net/Grandes-cultivos/Articulos/163550-resistencia-herbicidas-amapola-cereales-invierno-problema-solucion-solo-medio-plazo.html
3.    Contreras R. Estrategia de la r [Internet]. La Guía. 2013 [cited 2020 Mar 25]. Available from: https://biologia.laguia2000.com/ecologia/estrategia-de-la-r

Cormófito del mes: VALERIANA

El cormófito de este mes es la valeriana o Valeriana officinalis.

Fuente: EcuRed, s.f.

Lo he elegido porque es una de las plantas medicinales más conocidas e interesantes pero también tiene ciertas contraindicaciones.

Valeriana officinalis es la especie más conocida del género Valeriana, perteneciente a la familia Caprifoliaceae. Por ello, generalmente es referida como, simplemente, valeriana, aunque si se quiere diferenciar de otras especies de su género puede llamarse valeriana oficinal, valeriana medicinal o hierba de los gatos (o usar el nombre científico, claro). Es una herbácea, pero puede alcanzar un tamaño considerable de hasta 2 metros. Su tallo es erecto, robusto y hueco, y posee rizoma (tallo subterráneo horizontal). Las hojas son opuestas, pinnadas y, las superiores, son sésiles o están menos pecioladas. Las flores son blancas o rosas y están agrupadas en inflorescencias aplanadas; son de lo más característico a la hora de identificar esta planta. Como casi todas las plantas con rizoma, es perenne y el rizoma es grande y amarillento por fuera y blanco por dentro (1).

Es una planta nativa de Europa y de algunas zonas de Asia, habiendo sido introducida también en América del Norte (2). Presenta altos requerimientos hídricos, de forma que suele crecer en bosques y herbazales húmedos, así como en los márgenes de los ríos. En otoño, los frutos se desprenden y la planta se seca, sobrevive al invierno gracias al rizoma (1).

Es muy conocida por sus amplias propiedades medicinales, lo que ha dado lugar a su consumo casero y a servir como base de algunos medicamentos. Las propiedades medicinales de esta planta se concentran en la raíz. Esta contiene valepotriatos (1-5%) y aceites esenciales (hasta un 2%) cuyo efecto más notable y conocido es el relajante muscular e hipnótico. Estos principios activos de la valeriana afectan al neurotransmisor ácido gamma-aminobutírico, aumentando la concentración cerebral y calmando el sistema nervioso, la ansiedad y la tensión muscular (1).

La valeriana es, efectivamente, un somnífero natural bastante eficaz. Por ello, puede emplearse para dormir. Es capaz de paliar problemas de insomnio, incluso los que incluyen manifestaciones neurasténicas, en los que entran también neurosis, calambres abdominales o hiperexcitabilidad. Ayuda tanto a mejorar la calidad del sueño como a conciliarlo más fácilmente. Debido a su capacidad de actuar calmando el sistema nervioso, son otras las patologías no infecciosas de este sistema. Tiene propiedades ansiolíticas de forma que es indicada para casos de ansiedad. Puede incluso emplearse para adelgazar ya que la reducción de la ansiedad también aplica para el momento de comer. En general, puede emplearse para cualquier situación de estrés o de nervios. Asimismo, se considera un remedio natural para la hipertensión arterial cuando el nerviosismo es una de las causas de la tensión alta (3).

Otras propiedades que parece tener la valeriana, aunque son menos estudiadas, son los efectos antiepilépticos, antihelmínticos y emenagogos. Se ha llegado a utilizar para hacer frente a migrañas, jaquecas, calambres, problemas cardiovasculares, convulsiones, úlceras de boca, debilidad de la vista, algunas enfermedades infecciosas leves como el resfriado, y hasta para dejar de fumar (3).

Hay muchas formas de tomar valeriana, las cuales incluyen infusiones, polvo soluble, gotas, pastillas o comprimidos, o aplicando directamente el aceite esencial en la piel (3). Según para qué se quiera tomar, la forma idónea y la dosis varían. Por ejemplo, si solo se quiere tomar para reducir la ansiedad al comer y así mejorar la alimentación pero no se requieren sus propiedades calmantes más allá de eso, debe tomarse en bajas cantidades y preferiblemente en forma de infusión. Si es para tratar alguna patología del sistema nervioso, quizás haya que pasarse a los comprimidos. No soy médico ni farmacéutico ni nada similar, yo me dedico a estudiar las plantas desde el punto de vista ecofisiológico, por favor, antes de tomar medicamentos, por muy naturales que sean, consultad con un especialista.

Y es que, especialmente a la hora de tomar valeriana existen algunos problemas. Para empezar, si bien sus efectos sobre el sistema nervioso parecen estar bastante claros, las propiedades adicionales listadas hace dos párrafos son más dudosas. En muchos de los casos citados, es posible que haya servido debido a lo positivo que ha sido calmar el estrés. Por ejemplo, es muy probable que, si la valeriana ayuda a dejar de fumar, no es por otra cosa que calma la ansiedad y la dificultad para dormir que produce el "mono" (1). Para las infecciones respiratorias, una infusión de valeriana ayuda sencillamente porque es una bebida caliente, no tiene porqué ser mejor que una infusión de cualquier otra planta, como un té.

Las contraindicaciones a la hora de tomar valeriana no son muchas si se toma en forma de infusión o polvo soluble, pero sí son importantes cuando se habla de tomarla como principio activo de un medicamento, como los comprimidos. Es considerada bastante segura, pero aun y todo no se libra de los efectos secundarios, la mayoría de ellos debidos, precisamente, a sus propiedades calmantes: mareos, dolores de cabeza, somnolencia. Unas de las contraindicaciones más relevantes de los medicamentos basados en la valeriana son las interacciones con otros medicamentos o con el alcohol. Si se toma valeriana y alcohol, es posible que se potencie en gran medida el efecto sedante de la planta. Por lo general, no se recomienda tomar simultáneamente un medicamento basado en valeriana y otro medicamento con principios sedantes, pero esta es una regla muy general: si puedes mezclarla con x medicamento o no lo dirán los prospectos o el especialista en cuestión. Para algunas personas con ciertas características, como niños menores de 12 años, embarazadas o gente con problemas hepáticos, la valeriana no es recomendable. Finalmente, por supuesto y como casi todo, la valeriana puede provocar reacciones alérgicas en algunas personas (3,4).

En cierta forma, ocurre algo parecido a lo que ya escribí sobre el tomillo, solo que en este caso es más notable debido a las potentísimas propiedades de la valeriana. Cuando se toman sus esencias de forma concentrada o como principio activo de un medicamento, a pesar de que sea algo natural, debe prestarse muchísima atención a la dosis y las contraindicaciones.

Fuente: EcuRed, s.f.

1.          Propiedades de la valeriana [Internet]. Botanical Online. 2019 [cited 2020 Jan 31]. Available from: https://www.botanical-online.com/plantas-medicinales/valeriana-propiedades-caracteristicas

2.          Valeriana [Internet]. EcuRed. [cited 2020 Jan 31]. Available from: https://www.ecured.cu/Valeriana

3.          Valeriana: cuándo tomarla, en qué dosis y a quién se la puedes dar [Internet]. PlantasMedicinales24. [cited 2020 Jan 31]. Available from: https://www.hierbaspara.com/valeriana

4.          Bauer B. La valeriana: ¿es un somnífero natural seguro y eficaz? [Internet]. MayoClinic. 2018 [cited 2020 Jan 31]. Available from: https://www.mayoclinic.org/es-es/diseases-conditions/insomnia/expert-answers/valerian/faq-20057875

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

Cormófito del mes: AMARANTO

El cormófito de este mes es el amaranto o Amaranthus spp.

Fuente: SeedCorner, s.f.

Lo he elegido porque es la planta con la que trabajo de forma que la conozcáis.

Amaranthus es un género que pertenece a la familia Amaranthaceae. Se caracteriza por tener hojas siempre enteras y sin estructuras laminares a ambos lados de la base foliar. Las hojas son simples y alternas, el tallo es rojizo (al menos al germinar) y las inflorescencias son compuestas por pequeñas flores agrupadas densamente. La flor tiene una bráctea coloreada con un perianto de tres a cinco tépalos libres. El androceo consta de cinco estambres separados, opuestos a los tépalos, y presenta estambres estériles o estaminodios en igual número que los estambres, con filamentos libres entre sí. Las anteras son ditecas, introrsas, versátiles y con dehiscencia longitudinal. El gineceo presenta dos o tres carpelos unidos y es súpero, de un solo lóculo y un óvulo de placentación basal. El estigma presenta un capitado. Hay especies monoicas y dioicas. El fruto es capsular, seco y de una sola semilla (1). En cuanto al metabolismo, se trata de una planta C4 y de crecimiento rápido (2).

El género proviene del continente americano, aunque ha sido introducido en muchas otras partes del mundo, y es muy diverso. El número de especies descritas está en torno a 70. Son anuales o perennes de vida corta (1).

Como son muchas especies diferentes, los usos que se le pueden dar a la planta varían de una especie a otra, pero en general son alimenticios y ornamentales. Normalmente lo que se come son las semillas, tostadas a modo de cereal o elaborando con ellas harina, que sirve en combinación con la de trigo para elaborar pan. Las hojas y las inflorescencias también pueden consumirse, en ensaladas o en la elaboración de dulces. Podrían llegar a considerarse plantas medicinales, ya que poseen propiedades anticancerígenas, antiinflamatorias, oxigenantes y reguladoras de la menstruación. En cuanto al uso ornamental, algunas especies se usan frecuentemente como plantas de jardín debido a sus crecimiento rápido y lo vistoso de sus tallos, hojas e inflorescencias. No todas las especies son explotadas por el ser humano. Algunas no afectan directamente al ser humano y no se utilizan (aunque, por supuesto, sí tienen su importancia en sus respectivos ecosistemas) y otras, de hecho, son malas hierbas (1).

Para terminar, al ser un género tan diverso, es preciso presentar algunas de las especies más representativas del género.

A. acanthochiton: la "reliquia"

Una planta originaria del sur de Estados Unidos y el norte de México, cuyas semillas y hojas tiernas eran empleadas para alimentación por la tribu Hopi. Actualmente, sus poblaciones se han reducido drásticamente y pese a su utilidad alimenticia se encuentra en peligro de extinción (1).

Fuente: Garcini, 2017

A. caudatus: la "guay"

Es originaria de los Andes y es el principal amaranto comercial. Destaca por su alto valor nutricional, con un alto contenido en leucina, proteínas, vitaminas E y de la familia B y minerales calcio, fósforo, hierro, potasio y cinc. Un hecho histórico que da fe de su alta calidad nutricional es el hecho de que Rodolfo Neri Vela, primer astronauta mexicano, la promocionó y posteriormente la NASA la eligió como uno de los alimentos para los tripulantes. También es una planta ornamental ideal debido a que es muy vistosa y presenta coloraciones llamativas: moradas, doradas y rojas. Su producción, tanto para alimentación como para jardín, es muy agradecida debido a su rápido crecimiento, alta producción fotosintética y relativamente escasos cuidados que necesita (1).

Fuente: Wikipedia, s.f.

A. hypochondryacus: la "gigante"

Es originaria de México y es de las más grandes, pudiendo alcanzar hasta los 2,5 m de altura. Se distinguen distintas variedades que difieren en la coloración de las inflorescencias y las hojas. Aunque presenta propiedades medicinales y puede emplearse tanto para curas externas como ingerida, su uso principal es como planta ornamental, debido a su tamaño y sus inflorescencias llamativas. Destacan la variedad con inflorescencias moradas y hojas con borde rosa y la variedad con espigas verdes y hojas de color uniforme (1).

Fuente: Wikipedia, s.f.

A. palmeri: la "villana"

Es también originaria de Norteamérica al igual que A. acanthochiton y A. hypochondryacus, pero al contrario de las especies presentadas hasta ahora, esta no destaca por los usos que el ser humano le da sino por los perjuicios que causa. Se ha extendido a otros lugares del mundo causando problemas ecológicos como especie exótica invasora y en todo tipo de cultivos como mala hierba. Su manejo como mala hierba es muy complejo debido a su rápido crecimiento y dispersión, y al hecho de que muchas poblaciones han desarrollado resistencias a los herbicidas más usados como lo son el glifosato y los inhibidores de la ALS. La causa del desarrollo de estas resistencias parece ser la "selección artificial", inducida por el uso insostenible e indiscriminado de estos herbicidas. Hay incluso poblaciones multirresistentes que son inmunes a dos o más herbicidas.

Fuente: Wikipedia, s.f.

A. retroflexus: la "villana secundaria"

Al igual que A. palmeri, es una mala hierba, aunque en general menos problemática que esta. Suele florecer entre verano y otoño y destaca por la alta generación de semillas (de 1000 a 5000) y la viabilidad de las mismas, pudiendo permanecer hasta 10 años viables en el suelo. Los cultivos en los que A. retroflexus suele dar problemas son los cultivos de tubérculos, remolacha y los maizales (3).

Fuente: EcuRed, s.f.

A. spinosus: la "médica"

Es originaria de Centramérica, pero debido a la facilidad con la que se propaga actualmente está distribuida ampliamente en casi todo el mundo. Es la que más destaca en el aspecto medicinal. Las hojas y las inflorescencias aportan a la dieta ácido fólico, vitaminas A, B2 y C y los minerales calcio y hierro. También contienen ácido oxálico, lo cual hace que no sean muy recomendables para personas que sufren problemas renales. Se pueden consumir en ensaladas y guisos (1).

Fuente: García-Martínez, 2017

Fuentes:
1.    Lira Gómez C.F. Amaranthus: características, taxonomía, especies, usos [Internet]. Lifeder [cited 2019 Dec 27]. Available from: https://www.lifeder.com/amaranthus/
2.    Mapes Sánchez E.C., Espitia Rangel E. Recopilación y análisis de la información existente de las especies del género Amaranthus cultivadas y de sus posibles parientes silvestres en México. Available from: https://www.biodiversidad.gob.mx/genes/centrosOrigen/Amaranthus/Informe_Final/Informe%20final%20Amaranthus.pdf
3.     Amaranto verde [Internet]. EcuRed [cited 2019 Dec 27]. Available from: https://www.ecured.cu/Amaranto_verde#Biolog.C3.ADa

Cormófito del mes: TOMILLO

El cormófito de este mes es el tomillo o Thymus spp.

Fuente: Fernández-Encinas, 2019

Lo he elegido porque me pidieron información acerca de plantas medicinales, y esta es una de las más comunes.

Aunque, debido al motivo por el cual he escogido el tomillo me centraré en sus propiedades medicinales y sus aplicaciones, es preciso conocer algo sobre la biología del género. Se trata de un subarbusto perenne perteneciente a la familia de las Lamiáceas, originario de Europa y la cuenca mediterránea aunque actualmente se cultiva en todo el mundo (1).

A pesar de ser un género con alrededor de 300 especies, tomaremos como referencia Thymus vulgaris, que es el tomillo de jardín y con el que suelen llevarse a cabo todas las aplicaciones. Morfológicamente, se caracteriza por tener hasta 38 cm de altura y hojas estrechas, grises verdosas y opuestas. Las flores son pequeñas y tubulares, crecen en grupos terminales de hasta 15 cm y en T. vulgaris son lilas, aunque otras especies pueden tenerlas rosas, azules o blancas. En cuanto a su comportamiento, florece en primavera y crece en regiones templadas y soleadas. A pesar de ser originario de regiones entre templadas y cálidas, puede crecer en zonas de montaña de piedra seca. Es frecuente encontrarlo en brezales. Producen timol, un compuesto orgánico volátil perteneciente a la familia de los fenoles, que le da un olor muy característico (1,2).

Como se ha comentado, el tomillo es una conocida planta medicinal. Una planta medicinal es, grosso modo, aquella que puede ser usada con fines curativos ya que partes de estas plantas o sus extractos contienen principios activos. Los principios activos ejercen una acción farmacológica sobre nuestro organismo. No se trata de una definición exacta y, de hecho, no hay consenso sobre los requisitos exactos que debe cumplir una planta para ser calificada como medicinal (por ejemplo, solo algunas fuentes incluyen las plantas de las que se extraen las drogas vegetales como medicinales). Esto es algo que daría para otro artículo más general sobre plantas medicinales (que lo habrá); en cualquier caso, el tomillo, debido a sus propiedades entra como planta medicinal en prácticamente todas las clasificaciones (3,4).

El componente medicinal más destacable del tomillo es su esencia, compuesta mayoritariamente de timol y que lo diferencia de otras plantas medicinales. Se obtiene por destilación de la parte aérea de la planta y puede suponer hasta un 3% de su peso seco. Esta proporción varía según las características genéticas del individuo y factores fisiológicos ambientales como el estadío del desarrollo en que se encuentra y las condiciones en las que haya crecido. Esta esencia confiere a la planta propiedades tonificantes, estimulantes del apetito, espasmolíticas, antisépticas, expectorantes y antifúngicas (2). El timol actúa como un potente antibiótico y desinfectante que mejora el sistema inmunológico combatiendo las infecciones (de hecho, es un componente común en antisépticos, enjuagues bucales, pastastas de dientes, jarabes…). Otros componentes interesantes incluyen taninos, terpenos, flavonoides, saponinas, aminoácidos, betacarotenos, vitamina C y sales minerales como calcio y hierro. Por ello, también tiene propiedades antioxidantes, tranquilizantes, antiinflamatorias, mucolíticas y antitusivas (1).

Las formas más habituales de consumir tomillo son las siguientes (1,2): 

• Especia: es probablemente la forma más común, sin embargo, en este caso se suele usar más para potenciar el sabor de una comida que por sus propiedades para la salud, ya que se de esta forma se suele en cantidades muy pequeñas. Es un alimento rico en fibra, minerales y antioxidantes.
• Bebida: puede beberse como té o infusión y, más raramente, como bebida tónica y como jarabe. El té se prepara disolviendo tomillo seco en agua hirviendo y dejándolo reposar de 10 a 30 minutos. Por sus propiedades antiinflamatorias es eficaz para calmar el dolor de cabeza. También ayuda con las infecciones gastrointestinales, respiratorias y urinarias. Se ha usado ampliamente sobre todo para enfermedades respiratorias: bronquitis, laringitis, resfriados, gripes. Debido a sus efectos tranquilizantes, relaja los músculos bronquiales calmando la tos seca. Estos también vienen bien aunque no se padezca ninguna enfermedad para ayudar a prevenir el cansancio o conciliar el sueño. En cuanto a sus propiedades digestivas, estas varían según si la temperatura a la que se tome el té. Si se toma caliente ayuda contra la diarrea (también puede ayudar al dolor menstrual); si se toma frío/tibio puede aliviar los cólicos y flatulencias. 
• Decocción: se prepara hirviendo tomillo en agua (unos 50 g/L) y aplicando el tomillo hervido en forma de compresas, lociones, baños o colutorios. La decocción de tomillo es buena contra los mismos problemas del sistema respiratorio que la bebida. El lavado con decocción de tomillo tiene propiedades interesantes para la piel, como la prevención de la pérdida de cabello y la estimulación de la circulación y las articulaciones. 
• Aceite esencial: el aceite esencial contiene una alta concentración de timol, de forma que se usa de una forma menos cotidiana y más como medicamento potente. Ejerce una acción muy rápida y efectiva contra las bacterias de forma que favorece la salud de los dientes y encías (puede incluso ayudar contra el dolor de muelas) y la desinfección de heridas. También puede usarse como aceite de masaje, ayudando a aliviar dolores musculares y, en el pecho, a disolver la inflamación de la membrana mucosa que se da en resfriados. 
• Productos farmacéuticos: el tomillo y, especialmente, el timol, se pueden encontrar en formas farmacéuticas en farmacias y en herbolarios.  

Por último, recordar que, al ser una planta medicinal, presenta contraindicaciones (de la misma forma que los medicamentos tradicionales). Al margen de las posibles reacciones alérgicas, hay que tener en cuenta que el timol tiene poderes antibióticos potentes por lo que hay que tomarlo con precaución, especialmente el aceite, ya que de todas las formas es la que verdaderamente tiene una concentración elevada de timol. Lo ideal es usar el aceite en las dosis recomendadas por un especialista, y siempre diluido en agua o en otro aceite vegetal (1).

Fuente: EcuRed, s.f.

Fuentes:

1.        Fernández-Encinas A. Tomillo : Propiedades y beneficios de la planta e infusión [Internet]. LaCoctelera. 2019 [cited 2019 Nov 27]. Available from: https://lacoctelera.top/consumo/tomillo

2.        Tomillo [Internet]. EcuRed. [cited 2019 Nov 27]. Available from: https://www.ecured.cu/Tomillo

3.        Ruiz J. 50 plantas medicinales (nombres y para qué sirven) [Internet]. LaCoctelera. 2019 [cited 2019 Nov 27]. Available from: https://lacoctelera.top/consumo/plantas-medicinales#3-tomillo

4.        Plantas medicinales [Internet]. EcuRed. [cited 2019 Nov 27]. Available from: https://www.ecured.cu/Plantas_medicinales