La gloria de las hojas

Hay obras de arte que se cuelgan en los museos. Otras penden de la rama de un árbol o rematan el fino tallo de una planta.

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01-water-lily-stomata. Nenúfar

Nenúfar

 

A modo de snorkels, los estomas de las hojas del nenúfar se disponen en la parte superior de las hojas, donde encuentran el aire que necesitan.

Foto: Carsten Peter; colección privada de Peter Heilmann

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Helecho

Hubo un tiempo en que los bosques estaban coronados por las hojas, o frondas, de los helechos. Algunos helechos actuales se consideran árboles, pero la mayoría son plantas pequeñas. Sus frondas se elevan por encima del sotobosque –y otras zonas donde la vida es difícil– para captar algo de luz.

Foto: Birmingham Archives & Heritage, Reino Unido

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Alga marina

Parece una planta con las ramas extendidas, pero en realidad es un alga marina. Las algas siguieron un camino evolutivo independiente al de las plantas; las similitudes demuestran que los caminos de la evolución a menudo convergen.

Foto: British Library

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Brionia

 

El recorrido de la sangre que circula por nuestras venas se produce siempre en el interior del cuerpo humano. En la brionia (o nueza), por el contrario, una parte del agua que circula por los nervios de las hojas transpira a través de los estomas de su superficie, donde tiene lugar también la incorporación de dióxido de carbono.

Foto: William Henry Fox Talbot, Science & Society Picture Library

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Cardo

La vida no es fácil para el cardo. Crece cerca del suelo, al alcance de la boca de vacas, ovejas y otros herbívoros. Resiste con sus espinas, pero estas no son infalibles: a veces el cardo acaba en el estómago de un animal o, como en el caso de este espécimen, en un herbario.

Foto: Marcellin Bonnet, Facies Plantarum, Biblioteca Municipal de Carcasona, Francia

18 de enero de 2013

Aun así, ellas perseveran en su misión única: transformar la luz en vida. Cuando los rayos del sol inciden sobre las hojas verdes, las longitudes de onda de la región verde del espectro visible salen reflejadas hacia nuestros ojos. El resto de los colores –rojos, azules, añiles y violetas– quedan atrapados, absorbidos en ese órgano vegetal. Una hoja está llena de cámaras, iluminadas por la luz captada. En el interior de esas estancias claras rebotan los fotones, cuya energía captura la hoja para transformarla en la glucosa que sustenta a plantas y animales y construye civilizaciones.

Los cloroplastos, alimentados por el sol, el agua, el dióxido de carbono y los nutrientes, son los que hacen el trabajo. Surgieron hace unos 1.600 mi­­llones de años cuando una célula, incapaz de aprovechar la energía solar, absorbió otra célula –una cianobacteria– que sí podía. Esa cianobacteria se convirtió en el ancestro de todos los cloroplastos vivientes. Sin ellos, las plantas habrían tenido el mismo destino que el resto de nosotros: el de comer lo que pudiesen. Pero en lugar de eso, ellas extienden sus «palmas» verdes, como si fueran manos abiertas al universo, y captan la luz solar. Si en este mundo existe la magia, sin duda es esa: que en las hojas perviven los descendientes de unas criaturas minúsculas capaces de ingerir sol.

Si uno recoge un ramo de hojas, le será difícil pasar por alto su diversidad. Algunas no parecen hojas en absoluto, pues se han convertido en pétalos de flor, en púas o en las espinas de un cacto. Pero incluso entre una vulgar hoja de cereal, otra de roble y otra de diente de león hay diferencias de tamaño, grosor, forma, color, textura y sabor.

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Hay hojas grandes, pequeñas, gruesas, finas, compuestas, simples, curvadas, lobuladas… Y todos estos términos no hacen más que describir las diferencias que los botánicos han intentado catalogar con su rica poesía de adjetivos arcanos: pinnada, ciliada, barbulada, vilosa, canescente, glabra, glandular, víscida, escamosa, flocosa, aracnoide y, mi favorito, tomentosa (cubierta de pelo lanoso). Ahora bien, dejando al margen la variedad de estructuras, la función de la mayoría de las hojas es esencialmente la misma: sostener los cloroplastos en lo alto. ¿Cómo es que tantas geometrías distintas son capaces de captar el sol a la perfección?

La clave es la selección natural. Las hojas del desierto tienden a ser pequeñas, de piel gruesa, céreas o espinosas, al igual que las que viven en suelos salinos u otras zonas inclementes, claros ejemplos del reducido inventario de medios de los que dispone la evolución para enfrentarse a la escasez de agua. Las plantas de los bosques lluviosos suelen tener hojas estrechas y acabadas en una punta larga y fina para evacuar el exceso de agua. En las regiones frías hay hojas dentadas, como las de los abedules y los cerezos, aunque los botánicos tienen diferentes teorías acerca del porqué de este diseño.

Algunos de los ejemplos más extremos del efecto de la selección natural sobre la morfología de las hojas se encuentran en las grandes altitudes tropicales, donde las noches son siempre frías y húmedas y los días, cálidos y secos. En las montañas de África, Asia, Hawai y América, si se asciende lo bastante como para dejar atrás la línea de los árboles, pueden verse grue­­sas torres vegetales coronadas por penachos de hojas vivas y muertas.

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En un arrebato poético, los botánicos bautizaron esta hermosa disposición circular de las hojas con el nombre de «rosetas gigantes». Las gruesas hojas vivas de estas rosetas dan cobijo a los brotes nuevos. Además son pelosas, lo que les proporciona un aislamiento adicional. Las hojas muertas ayudan a las plantas a soportar las heladas nocturnas, al tiempo que retienen el rocío de la noche de cara al día seco. Si se retiran esas hojas en descomposición de las rosetas situadas a gran altitud, las plantas, despojadas de su abrigo, pueden sucumbir a las heladas.

En muchos hábitats la selección natural tiende a favorecer una y otra vez un reducido número de morfologías similares. A veces ciertamente parece que solo hay una manera óptima, o unas pocas, de responder a unas condiciones concretas. Si el ejemplo de la roseta no le convence, piense en las plantas carnívoras. En las turberas, pobres en nutrientes, las plantas han recurrido sistemáticamente a los animales para complementar el apor­­te insuficiente del suelo. Han desarrollado apéndices pegajosos, trampas en forma de cepo u hojas tubulares donde atrapan a la presa en un charco de jugos digestivos. Para una mosca, una turbera es un lugar terrorífico.

Pero si el clima y la disponibilidad de nutrientes fuesen las únicas explicaciones de la diversidad de las hojas, todas las que se dan en un ambiente concreto (un desierto, una cumbre) tenderían a ser idénticas. Por supuesto no es así. Muchas de las características de las hojas que uno encuentra en un jardín o en la ensalada obedecen a los límites de la genética y la cronología. No todas las plantas presentan la variación genética necesaria para convertirse, en virtud de la selección natural impuesta por las condiciones desérticas, en un cacto. Las condiciones cambian. Las especies se mueven. Cada hoja es una obra en marcha. Por ejemplo, se cree que ahora las hojas están evolucionando para adaptarse a las condiciones urbanas (contaminación, sequía, altas temperaturas y residuos animales), pero quizás hagan falta más generaciones para que la selección natural dé, a fuerza de muertes, con las formas que mejor funcionan.

Otros rasgos específicos pueden tener que ver con las batallas que las plantas libran a diario desde hace más de 400 millones de años: se disputan los nutrientes y el agua del suelo, y compiten por la luz en el dosel del bosque. Esa competencia explica que los árboles crezcan a lo alto, que los tallos se conviertan en troncos y que los bosques adquieran espesura. En esa «lucha vegetal», los árboles han evolucionado y han dado lugar a linajes muy distintos. Las hojas más altas ganan, y por eso los árboles tienden a evolucionar para alcanzar la mayor altura posible, dentro de los límites que imponen la física y las precipitaciones. De no ser por esa competencia, los bosques serían una gruesa capa de vida verde.

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La competición entre las plantas ha modificado sus tallos y sus vasos conductores. Las hojas más vascularizadas conducen mayor cantidad de agua a los cloroplastos, estos producen más glucosa, y la planta crece más deprisa. En consecuencia, la especie puede sostener sus hojas en lo alto y ocupar más espacio del dosel, y consumir así más luz solar antes de que les llegue a otras. Las plantas capaces de vascularizarse más y más han ganado muchas batallas a lo largo del tiempo, y alguna que otra guerra.

La competencia con sus congéneres no es la única preocupación de las plantas. Las pruebas de que los animales comían hojas son casi tan antiguas como la existencia de las propias hojas. Los coprolitos (heces fosilizadas) de dinosaurio contienen restos de ellas. Y en las hojas fósiles se aprecian los orificios hechos por bocas antediluvianas. No hay plato más popular en el restaurante de la vida. Polillas, mariposas, escarabajos, hongos, monos, perezosos y grandes herbívoros como vacas, bisontes y jirafas se comen el follaje que con tanto trabajo producen las plantas, pues, por grande que sea su ingenio, no han aprendido a salir corriendo.

De manera que las hojas recurren a la defensa personal. Algunas se han especializado en trucos letales. Las hojas de las gramíneas han desarrollado la capacidad de acumular el sílice del suelo, que se convierte en una especie de esquirlas de cristal que, bocado a bocado, destrozan la dentadura de herbívoros como las vacas. Otras plantas se valen de sustancias químicas para hacerse desagradables al paladar o incluso venenosas. A veces las armas son visibles: el látex que rezuma de los tubos laticíferos o los pelos urticantes en el limbo de la hoja. Otras veces, acechan con disimulo.

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Clima, competición, defensa: las formas con que la evolución ha esculpido las hojas explican buena parte de su diversidad. No obstante, si uno coge dos hojas cualquiera de un jardín, la mayoría de las diferencias que apreciará –los detalles que los naturalistas llevan miles de años describiendo– no aparecen en ningún libro. La evolución puede ir esculpiendo una y otra vez morfologías similares cuando se enfrenta a circunstancias similares. Pero, por la vía de la innovación y el cambio, también llega a trabajar con una técnica abstracta: como el pintor Jackson Pollock lanzando pintura sobre el lienzo de la flora. No pretendamos comprender hasta la última estructura foliar. A veces basta con dar un paso atrás y reconocer que estamos ante una obra de arte, ya penda de una alcayata en un museo o de su pecíolo en la rama de un árbol.