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Botánica

Sumergido en stand-by

Un árbol de la Amazonia adaptado a las vegas ahorra energía para sobrevivir a una inundación que se prolonga durante cinco meses

2005 FINDING SPECIES/GONZALO RIVAS¿Por qué algunas plantas logran vivir casi medio año en medio de la oscuridad líquida, totalmente sumergidas por las crecidas de los ríos de la Amazonia, mientras que otros ejemplares de la misma especie no resisten ni dos semanas debajo del agua? Luego de comparar semillas y plantines de un perfumado árbol de la región norte, la sucuuba, (también conocida como agoniada o bellaco caspi, Himatanthus sucuuba), extraídas en zonas inundadas de vegas y en áreas secas de tierra firme de los alrededores de Manaos, un equipo brasileño de botánicos y ecólogos encontró una serie de pistas que ayudan a entender este enigma evolutivo. Si bien presentan una apariencia externa idéntica a la de sus hermanas encontradas en las tierras no inundables de la selva, las plantas de la vega desarrollaron una forma particular de almacenar y gastar energía que les asegura la supervivencia en este ambiente doblemente hostil para la mayoría de los vegetales, sin luz y con escasa cantidad de oxígeno. Probablemente como resultado de un largo proceso adaptativo que permitió su proliferación a orillas de los ríos, las sucuubas instaladas en las márgenes anegadizas almacenan alrededor de un 30% más de carbohidratos en sus raíces y  consumen los azúcares que les sirven de combustible de manera más económica que las plantas provenientes del área seca.

Pese a estar constituidas por las mismas reservas químicas, las semillas de sucuuba de vega y las de tierra firme presentan concentraciones dispares de estos compuestos, y tales desigualdades también ayudan a explicar por qué solamente las primeras no perecen en el medio liquido. Las semillas originarias de las áreas anegadas son más duras (tienen una cantidad mayor de los polisacáridos que forman su pared celular) y se muestran casi impermeables. Si bien desde el punto de vista de la morfología los árboles que viven en esos dos ambientes distintos son iguales y pertenecen a la misma especie, podemos decir que, fisiológicamente, se comportan como si fueran dos especies distintas, dice la botánica Cristiane Ferreira, de la Universidad de Brasilia (UnB), la primera autora de un artículo científico publicado sobre la planta, informalmente llamada jazmín de la Amazonia por sus flores y aroma similares a los del jazmín, en la edición de noviembre de la revista Annals of Botany. Sorprendimos a la sucuuba en medio del proceso de especiación, afirma la ecóloga Maria Teresa Fernandez Piedade, del Instituto Nacional de Investigaciones de la Amazonia (Inpa, sigla en portugués), de Manaos, otra autora del estudio. Y es probable que eso suceda con otras especies de la zona que también se han adaptado a distintos ambientes. Análisis genéticos preliminares indican a su vez que el ADN de ambas variedades tiende a distanciarse.

La sucuuba, un árbol que llega a vivir 70 años, mide en su edad adulta 25 metros de altura. A su látex se le atribuyen propiedades antiinflamatorias, analgésicas y  vermicidas, y está lejos de ser la única planta que se desarrolla tanto en áreas secas como en zonas inundadas de la Amazonia. Los expertos estiman que alrededor del 30% de las especies de vega también existen en tierra firme. Pero la planta es un caso extremo de adaptación, ideal para un estudio destinado a entender los mecanismos que permiten la supervivencia de vegetales en zonas anegadas. Seleccionamos una especie que ejemplifica claramente esta cuestión, comenta Maria Teresa. Su hábitat por excelencia es el más extremo en términos de contacto con el medio líquido: la vega baja, pegada a las orillas de los ríos, precisamente el primer punto que siente los efectos de las crecidas y el último que se libra de ellas. En esta región, las aguas inevitablemente avanzan sobre las costas de los ríos, incluso en años poco lluviosos, a diferencia de lo sucede en la vega alta, donde no siempre hay anegamientos y, cuando los hay, su extensión y su duración son menores.

CRISTIANE FERREIRALa resistencia de la sucuuba al medio acuático es impresionante. Hasta llegar a los 10 años de edad, cuando probablemente ha adquirido altura suficiente (unos seis metros) para mantener la parte superior del tronco y la copa fuera del alcance de las crecidas, la planta habrá pasado casi la mitad de su vida totalmente sumergida en las aguas. Al igual que otras plantas que viven en áreas anegadizas, donde la luz penetra a lo sumo tres metros agua adentro, los ejemplares adultos de sucuuba exhiben en su tronco las marcas dejadas por la última crecida.

Cuando se encuentran hundidas en las tinieblas acuáticas, cubiertas durante cinco meses seguidos por una columna de hasta seis metros de agua, las sucuubas de la vega entran en una fase que se asemeja vagamente a la hibernación de los animales de los ambientes helados: gastan más lentamente sus reservas de energía y no crecen en la vertical. Ahorran al máximo sus azúcares para poder usarlos en el momento más adecuado, en la época de estiaje, cuando la prioridad será ganar en altura lo suficiente como para escapar de la próxima inundación estacional o minimizar sus efectos. Al fin y al cabo, durante el período en que las aguas regresan al cauce de los ríos, estos árboles cuentan tan sólo con tres meses para germinar y estirar su tronco lo máximo posible, antes de ser devorados nuevamente por las aguas. La estrategia de supervivencia es sorprendente, dado que en un ambiente sin luz, las plantas no hacen la fotosíntesis (o la hacen marginalmente) y tienden a quemar todo su stock de carbohidratos para mantenerse vivas. Esto es lo que sucede con la sucuuba de tierra firme cuando se la inserta en una zona inundada: germina muy rápidamente y se muere de hambre, pero no ocurre lo propio con la de la vega.

Un experimento realizado por los científicos brasileños con plantines (las plántulas, en la jerga de los botánicos) de sucuuba de un mes de vida y 10 centímetros de altura, ilustra las diferentes habilidades adaptativas de cada población de este árbol. Los ejemplares provenientes de la vega lograron sobrevivir cuando fueron cultivados y mantenidos por más de un mes en recipientes anegados con agua y privados de luz externa, un ambiente artificial que intenta simular las condiciones naturales de la vega baja. También prendieron al plantárselos en macetas que no se inundaron. En tanto, las muestras de la especie provenientes de tierra firme no sortearon las barreras del exceso de agua y la oscuridad. Murieron en el ambiente tomado por el líquido.

FLORIAN WITTMANNDe acuerdo con el botánico Marcos Buckeridge, de la Universidad de São Paulo (USP), quien coordinó los estudios sobre carbohidratos, las dos poblaciones de sucuuba muestran de qué modo plantas de una misma especie adaptadas a ambientes distintos pueden usar sus existencias de energía en momentos y para funciones completamente distintas. Es cierto que los ejemplares de vega acumulan más azúcares en la raíz que los de tierra firme, pero no es eso lo que hace que el metabolismo de cada una de las plantas de la especie funcione de manera diferente. No es la cantidad total de carbohidratos lo que diferencia a ambas poblaciones de sucuuba, sino la forma en que estos compuestos están estructurados en la planta y como ésta hace uso de cada tipo de reserva energética, comenta Buckeridge. Las semillas de sucuuba provenientes de la vega, por ejemplo, cuentan con cinco veces menos azúcares solubles consideradas reservas de uso rápido que las de tierra firme. Evolutivamente, esa distribución de carbohidratos tiene su sentido. Al fin y al cabo, cuando está sumergido, un árbol de zona anegada debe usar su energía en forma controlada para asegurarse la supervivencia durante más tiempo.

En la apariencia externa, las plantas de vega y las de tierra firme siguen siendo absolutamente iguales. Pero, a ejemplo de lo que sucede con los gemelos, que nacen biológicamente idénticos, pero tienen comportamientos distintos, ambas poblaciones del árbol adoptan, por decirlo de alguna manera, estilos de vida particulares, en función del ambiente en que viven. Es posible que los ejemplares de las dos zonas de bosque también estén distanciándose desde el punto de vista anatómico (se han verificado alteraciones en la estructura interna de sus raíces). Sin embargo, esta cuestión solamente quedará aclarada en el futuro. Por ahora, pese a exhibir un metabolismo distinto, las sucuubas de vega y las de tierra todavía producen semillas durante el mismo período: entre junio y julio, luego de la época de crecidas, y su dispersión se da por el viento o por flotación, en el caso del medio acuático. Además de ser importante para entender los mecanismos que hacen posible la adaptación de un árbol a áreas inundadas de la Amazonia, el estudio de las dos poblaciones de sucuuba también es relevante por un motivo sumamente práctico. Esta planta suscita un gran interés comercial debido a sus propiedades medicinales y también por su madera liviana, buena para revestimientos de pisos. Si alguien un día fuera a plantar sucuubas en una vega, debe estar seguro de que los ejemplares introducidos se adaptan a las áreas anegadas, advierte Cristiane. De lo contrario, el manejo de la especie a orillas de los ríos no será factible.

Artículo científico
FERREIRA, C.S. et al. The role of carbohydrates in seed germination and seedling establishment of Himatanthus sucuuba, an Amazonian tree with populations adapted to flooded and non-flooded conditions. Annals of Botany. v. 104 (6), p.1.111-19. nov. 2009.

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