Tropismo
Todo ser vivo responde a los cambios que se producen en su entorno. Si esta respuesta es efectiva, la especie seguirá existiendo; si no
lo es, simplemente se extinguirá.
En los seres vivos existen dos tipos de respuesta frente a
estímulos ambientales: respuestas rápidas (mediadas por el sistema nervioso) y
respuestas lentas (mediadas por el sistema hormonal). En el caso de las plantas
no existe un sistema nervioso y sus respuestas frente
a los cambios ambientales son mediadas por hormonas vegetales. A estas
respuestas se las conoce como TROPISMOS.
TROPISMOS son las respuestas específicas que dan las plantas a los cambios o
estímulos que se producen en algún factor del ambiente.
Los tropismos son, por lo general, respuestas que consisten en movimientos de
crecimiento de algunas partes del
vegetal, como
los tallos, hojas y raíces. Se caracterizan por involucrar un
aumento de la biomasa, razón por la cual son respuestas irreversibles y lentas.
Se denomina tropismo positivo cuando el órgano o parte de la planta se orienta
hacia el estímulo (por ejemplo cuando los árboles tienden a acercarse a la luz del
sol para que sus hojas puedan realizar la fotosíntesis).
En cambio, el tropismo negativo se da cuando el órgano o parte de la planta se
orienta de manera contraria a la dirección del estímulo (Podemos citar a las
raíces de una planta, que se alejan ante el estímulo de la luz).Dentro de los
tropismos
A su vez, dentro del tropismo podemos encontrar distintas subdivisiones
Gravitropismo
Se produce por la fuerza de la gravedad. Las raíces presentan
gravitropismo positivo, es decir crecen en la misma dirección que la fuerza de
gravedad, mientras que el tallo presenta gravitropismo negativo, ya que se
dirige a la dirección opuesta. El gravitropismo se produce por la
presencia de aminoplástidos en células especializadas Esto, al cambiar de
posición dentro de las mencionadas células, producen una descompensación de
masa que es la que dispara un crecimiento desigual que
origina los tropismos.
Hidrotropismo
Es la reacción de movimiento de la planta al estímulo del agua, como
en las raíces en busca de la humedad. El hidrotropismo comienza en la cofia con
la percepción del
gradiente de humedad del
suelo. A diferencia del geotropismo, todavía no se
sabe cabalmente el modo ni el tipo de célula de la cofia que percibe el
gradiente de humedad. es de fundamental importancia
adaptativa para la supervivencia de las plantas terrestres, las cuales dependen
de la capacidad de las raíces para obtener agua y nutrientes del suelo.
Tigmotropismo
Son las reacciones de las plantas cuando están en contacto con objetos sólidos.
Estos movimientos permiten a ciertas plantas poder treparse o aferrarse a otras
plantas u objetos circundantes como aquellas que poseen zarcillos, tallos
volubles o raíces aéreas.Heliotropismo
El heliotropismo es la facultad que poseen algunos vegetales de poder orientar
sus órganos aéreos (hojas o flores) hacia el Sol, siguiendo su trayectoria de
este a oeste y volviendo al punto de partida por la noche para continuar al
amanecer. Esto se debe a la presencia de un grupo de células especializadas,
denominado 'pulvinus' en la base del órgano que se mueve con el Sol;
en el caso del girasol, está localizado bajo la inflorescencia.
Las células del
pulvinus son especialmente voluminosas, y con paredes flexibles capaces de
resistir grandes tensiones una y otra vez sin rasgarse, una característica muy
importante para su función. Cuando la luz incide sobre uno de los lados del
pulvinus por la mañana, ciertas enzimas vegetales inducen a las células de ese
lado a perder agua y encogerse, haciendo que el pulvinus se doble y arrastre al
órgano entero que sustenta, como por ejemplo la inflorescencia de un girasol.
A medida que avanza el día, todas las células del pulvinus se terminan encogiendo para
alinear al girasol con su estrella cuando esta se encuentra en lo más alto del cielo. Y al llegar
el atardecer, las células del
lado contrario al Sol toman agua y se hinchan de nuevo, obligando de nuevo a la
inflorescencia a inclinarse hacia poniente para despedir las últimas luces del día.
Tras caer la noche, todo el pulvinus recupera la posición inicial, listo para un nuevo ciclo.
Fototropismo
Son las reaccionesde las plantas cuando son estimuladas por la luz. El tallo tiene fototropismo negativo.
Un ejemplo de fototropismo es cuando colocamos un
vegetal en una habitación junto con una ventana. Este poco a poco irá
dirigiéndose hacia la luz. Estos
movimientos se producen porque las plantas poseen unos receptores
especializados llamados fototropinas que activan la hormona vegetal auxina.
Este fenómeno fue descubierto en 1880 por Charles Darwin y posteriormente
desarrollado por Fritz Went ambos poniendo a las hormonas como esenciales para
la mayoría de los procesos de las plantas.
Nastia
Una nastia es la respuesta pasajera de determinadas zonas de un vegetal frente
a un estimulo de carácter externo y difuso, basada en procesos de crecimiento o
en el cambio de turgencia de grupos de células que varían su volumen mediante
el control de la entrada y salida del agua; el movimiento resultante no está
influido por la dirección del estímulo.
A diferencia de los tropismos, las nastias no dan respuestas
direccionales al estímulo (Como
por ejemplo la seismonastia, cuyo estímulos es la vibración, y la respuesta una
contracción o curvatura).
 Fotonastias, provocadas por la luz. Producen la
apertura y cierre de
 algunas flores como el dondiego de noche y el dondiego de
día. Termonastias, provocadas por la temperatura. Algunas flores,
como los
 tulipanes se abren cuando sube la temperatura y se cierran cuandola
 temperatura desciende.
 Como ambos procesos dependen en gran medida del
ciclo día – noche, se les
 denomina también Movimientos Nictinácticos. Estos movimientos son
 debidos a la diferente turgencia de las células durante
el día y la noche
 Sismonastias, provocadas por estímulos táctiles. Suelen ser producidos
por
 un leve contacto. Dos ejemplos son el caso de la
mimosa púdica que cierra sus
 hojas cuando se las roza y las hojas de las plantas carnívoras que se
cierran
 cuando sobre ellas se posa un insecto
Ritmo Circadiano
En muchos organismos un reloj corporal interno mantiene un ciclo de
veinticuatro horas (un ritmo circadiano), que dicta cuándo dormir y cuándo
comer. El ritmo circadiano de las plantas les dice en qué estación están y
cuándo es la mejor ocasión para florecer, atrayendo así a los insectos que
deben polinizarlas. Las plantas ajustan sus relojes detectando el ciclo de la luz, y el equipo de Chua encontró que una proteína auxiliar,
llamada SPA1, es importante para mantener ajustado el reloj interior. Cuando cultivaron
plantas de Arabidopsis con una proteína SPA1 mutada, las plantas florecieron
temprano, produciendo retoños y flores semanas antes
de que lo hicieran las plantas de tipo silvestre.
La regulación del
inicio de la floración en respuesta a la longitud del
día es favorecida por la interacción de la luz con el sistema del cronometro circadiano de losvegetales.
Las plantas detectan la luz con una serie de
proteínas, una de las cuales, la denominada PhyA, es regulada por la SPA1.
El equipo internacional de investigadores liderado por la Universidad de
Castilla-La-Mancha (UCLM) ha recopilado los estudios realizados hasta ahora
sobre este tema para entender las implicaciones del llamado “reloj
circadiano” en la supervivencia y ecología de un amplio abanico de especies
vegetales. Las plantas de la especie modelo Arabidopsis thaliana, creadas en
laboratorio sin esta capacidad, demuestran tener problemas para sobrevivir y se
reproducen menos
“Una hora antes de que salga el sol una planta con reloj circadiano ya sabe que
es el momento de despertarse y todos los genes asociados a la fotosíntesis
empiezan a activarse”, explica a SINC Víctor Resco de
Dios, autor principal e investigador del
departamento de Ciencias Ambientales de la UCLM.
El estudio, que se publica en el último número de Ecology
Letters, muestra las implicaciones ecológicas de la habilidad de las plantas
para “dar la hora”. Los investigadores han
estudiado los genes involucrados en el mecanismo que facilita la fotosíntesis y
la adaptación al clima.
Hasta el 90% de los genes de una planta están regulados por
el reloj circadiano. “El reloj coordina cuando una
planta tiene que florecer, al igual que cuando debe germinar una semilla”,
apunta Resco de Dios. Según el científico, el reloj
circadiano tiene una adaptaciónplástica muy grande.
Desarrollo de las plantas
El crecimiento y el desarrollo de las Plantas
Al igual que todos los seres vivos, la planta cumple un
ciclo vital. Este ciclo está constituido por varias etapas
importantes en el crecimiento de la planta.
La germinación es el proceso mediante el cual una semilla se desarrolla hasta
convertirse en una nueva planta. Este proceso se lleva a cabo
cuando el embrión se hincha y la cubierta de la semilla se rompe. Para lograr esto, toda nueva planta requiere de elementos
básicos para su desarrollo: luz, agua, oxígeno y sales
minerales.
En la etapa vegetativa se desarrollan las plántulas y sus primeras hojas, así
mismo va creciendo el organismo y se pueden distinguir
sus hojas, raíces y ramificaciones.
Cuando la planta ha terminado su desarrollo llega la etapa reproductiva en la
cual está lista para dejar descendencia. En algunas plantas, durante
esta etapa se producen flores que, tras ser
fecundadas, dan comienzo a la formación de un fruto que contiene a la semilla.
Fotoperiodo
Se denomina fotoperiodo al conjunto de procesos de las especies vegetales
mediante los cuales regulan sus funciones biológicas (como por ejemplo su reproducción y crecimiento)
usando como parámetros la alternancia de los
días y las noches del
año y su duración según las estaciones y el ciclo solar.
El fotoperiodo, por lo tanto, son los cambios de iluminación
que reciben las plantas, que pueden modificarsugerminación. En el mundo
vegetal la luz, su duración y periodicidad, tiene una
gran influencia sobre la germinación y la duración del crecimiento vegetativo. El desarrollo de
las plantas puede ser activado o nó dependiendo del número de horas
de luz recibídas. Algunos árboles necesitan un número
determinado de horas de luz al día para que su metabolismo funcione, pero
cuando llega el otoño los días son más cortos, y al no recibir las horas de luz
que necesitan, su crecimiento se detiene y entran en una fase de reposo.
Floración
Los primeros factores ambientales a tener en cuenta son aquellos que se repiten
cada año de forma más o menos predecible, como la luz y la temperatura. Así,
por ejemplo, en Arabidopsis thaliana, una mala hierba convertida en planta
modelo por su pequeño genoma, 'los días largos, con muchas horas de luz,
aceleran la floración, mientras que los días cortos tienen el efecto contrario:
la planta sigue creciendo como una roseta, produciendo hoja tras hoja, pero sin
dar lugar a flores', explica José Miguel Martínez- Zapater, investigador
del Departamento de Genética Molecular de Plantas del Centro Nacional de
Biotecnología (CSIC) y coautor del artículo.
Por otro lado, Arabidopsis y otras especies anuales que florecen en primavera
en zonas de climas templados tiene un sistema que
reprime la floración y que sólo se desactiva una vez que la planta ha sufrido
las temperaturas bajas del
invierno. 'De esta manerase garantiza que las plantas no
florecerán en otoño o en invierno y sólo lo harán después de los fríos
invernales', señala Martínez- Zapater. Es lo que se conoce como
vernalización.
El sistema de receptores encargados de percibir los cambios de luz y temperatura en el entorno de la planta es complejo. Hasta el momento se conocen bastante bien los fotorreceptores, pero
existen muchas incógnitas sobre cómo se percibe la temperatura. 'También hay muchas lagunas en la comprensión del proceso de
transmisión de la señal procedente de los receptores hasta la producción de
cambios de la expresión génica', añade Martínez-Zapater.
A diferencia de los animales, las plantas no pueden desplazarse y deben
sobrevivir en el lugar en el que ha caído la semilla de la que se originaron.
Por este motivo, muchas variaciones de factores ambientales como el exceso o
defecto de agua, el cambio en el régimen de vientos o las sales minerales del suelo,
que causan estrés en la planta, funcionan también como señales que desencadenan
respuestas de supervivencia, adelantando o retrasando la floración.
Así, conocer los mecanismos de detección de los factores
ambientales y de respuesta de las plantas permitirá mejorar la producción de
muchas especies y adaptarla a distintos ambientes, bien por mejora genética o
mediante ingeniería genética. Martínez-Zapater y su equipo tienen
experiencia en este ámbito. Durante los últimos años han trabajadoidentificando los genes que regulan la
floración en Arabidopsis y los han manipulado para acelerarla en naranjos y
tomates, en colaboración con otros grupos españoles.
Aunque hasta ahora las investigaciones a nivel mundial se han
centrado, sobre todo, en plantas herbáceas, el equipo del
Centro Nacional de Biotecnología ya ha empezado a estudiar la regulación del proceso de inducción
de la floración en especies leñosas de interés económico, fundamentalmente en
la vid.
VERNALIZACIÓN.
En muchas especies vegetales, la temperatura influye de
manera decisiva sobre la iniciación y desarrollo de los órganos reproductores.
Se ha comprobado que en la mayoría de las plantas bienales un
tratamiento de frío artificial seguido por condiciones de fotoperíodo y
temperaturas adecuadas permitía la floración de la planta durante la primera
temporada de su crecimiento. Se puede hacer florecer una
planta bienal en el mismo período de tiempo requerido para la floración de
plantas anuales.
La vernalización ha sido definida como la adquisición de la capacidad
de florecer, o su aceleración, mediante la utilización de un tratamiento de
frío. La vernalización es sólo un proceso que
determina una aptitud para la floración, pero, en general, ésta sólo se
manifiesta bajo las condiciones de fotoperíodo y temperaturas adecuadas.
Son muchas las plantas que precisan vernalización para poder
florecer. Entre ellas, se incluyen los cereales de invierno,la mayoría de las plantas bienales y un elevado número de
plantas perennes. El período de frío invernal es esencial
para los cereales de invierno, Si no lo sufren no espigan, o su floración es
escasa y, por tanto, la producción final se merma de manera considerable.
La duración del
período de vernalización es muy variable ya que depende de la especie y variedad.
Se suele medir en “días de frío” a los cuales tiene que estar
sometida una planta para que pueda florecer de forma adecuada. La
necesidad de vernalización puede ser absoluta, como en muchas plantas bienales
que no pueden florecer sin ella, o relativa, como en muchas de las plantas
anuales como el trigo o el centeno, entre otras, que responden
cuantitativamente a la vernalización En estos cereales, la respuesta de
floración es tanto más positiva cuanto mayor es el tiempo de vernalización.
Así, la vernalización completa requiere unos 50 días de frío con temperaturas
comprendidas entre –2 y 12s C (los óptimos de temperatura se sitúan entre 2 y 5
sC). En general, la respuesta de floración ante la vernalización depende de la
temperatura usada y de la duración del período de vernalización.
La combinación de temperaturas y tiempos de exposición que resulta más eficaz
para conseguir una respuesta máxima debe determinarse para cada especie
vegetal. Muchos autores consideran que para la percepción de la vernalización
es necesaria la presencia de células en división,sin
importar cuál sea su localización en la planta. En principio, cualquier tejido
de la planta en fase de división celular es un punto
de percepción potencial de la vernalización. Una vez que el
tejido ha recibido el estímulo vernalizador la inducción es ya permanente.
Es decir, la células originadas a partir de células
vernalizadas mantienen siempre la vernalización. También
los embriones de las semillas pueden ser vernalizados. El efecto
inductor de la vernalización puede ser revertido por un
tratamiento inmediato posterior a altas temperaturas (próximas a 30s C). Este
efecto se conoce como
desvernalización y es tanto más intenso cuanto más corto haya sido el
tratamiento frío.
https://ocw.upm.es/ingenieria-agroforestal/climatologia-aplicada-a-la-ingenieria-y-medioambiente/contenidos/tema-5/Vernalizacion.pdf
https://es.wikipedia.org/wiki/Fotoperiodo
https://www.oya-es.net/reportajes/fotoperiodismo.htm
https://www.solociencia.com/quimica/06111703.htm
https://www.agenciasinc.es/esl/Noticias/El-reloj-interno-de-las-plantas-puede-mejorar-los-modelos-sobre-el-cambio-climatico
https://es.wikipedia.org/wiki/Hidrotropismo
https://www.botanical-online.com/lasplantasmovimientosvegetales.htm
https://www.profesorenlinea.cl/Ciencias/Tropismos.htm
https://www.blogodisea.com/que-es-tropismo/preguntas-respuestas/
https://jardindegaia.blogspot.com/2009/07/la-ninfa-y-el-heliotropismo.html
https://www.rincondelasciencias.com/relacion.pdf
