...y mas espinas


Como este Blog va de espinas no podia faltar un articulo que nos hable de ellas, Lo que viene a continuacion es la transcripcion de un maginifico  trabajo publicado por Piotr Swiatoniowski para la revista del Grupo de EstudioTephrocactus.
 Nos muestra como la forma, composición y diseño de las espinas actua sobre los diferentes "usos" para los que fueron creadas por la naturaleza, ligeras pero fuertes ayudan al cactus no solo a defenderse de posibles depredadores sino a protegerle de las inclemencias del clima e incluso a desplazarse para su reproducción.


"Tenemos la  creencia con respecto a las funciones de las espinas de los cactus como los órganos que proporcionan protección contra los rayos del sol y los animales pero esto ciertamente no cubre todo el tema. Sólo una observación detallada de las espinas a través de un microscopio puede revelar una gran cantidad de interesantes enigmas biológicos. La mayoría de ellos se puede explicar por el proceso de la evolución, cuya función es ayudar a  las plantas en el medio ambiente en el que hacen su vida. Pero hay algunas estructuras  cuya función sigue siendo un secreto escondido al alcance del ojo humano. En principio, cada grupo de cactus ha producido a lo largo del proceso de evolución sus características de estructura en sus espinas y muy a menudo se encuentran diferencias significativas en dos especies de cactáceas del mismo género. Las fotografías que se presentan en este  artículo muestran las características  del género Pterocactus y  los grupos relacionados pertenecientes a la sub-familia de Opuntioideae. La estructura interna de las espinas es idéntica para todos, las nueve (9)   especies de este género. En su sección transversal, es posible advertir placas pequeñas que se unieron en una forma bastante caótica,  creando así una estructura esponjosa. Esto
las hace ligeras debido a los espacios vacíos dejados por las placas, pero al mismo tiempo muy resistentes a las fuerzas mecánicas. De esta sencilla manera las espinas  no requieren todos los puntos fuertes de apego en las areolas y son capaces de mantener sus funciones defensivas.

    Vista general de una espina                   seccion transversal                          Fibras de una espina


La estructura descrita anteriormente puede también jugar su papel en otros dos factores:
En primer lugar, los rayos del sol no calientan las espinas hasta el punto que lo harían de estructura homogénea.
En segundo lugar, el agua de lluvia y el vapor condensado puede penetrar en los espacios libres  proporcionando a la planta una  capa de aislamiento, condensando la humedad del aire  y reduciendo la pérdida general de agua de esta manera.
Si ponemos las espinas en  agua durante algún tiempo se puede  comprobar fácilmente el fenómeno . El efecto de los resultados de absorción de líquidos en las espinas las hace  cada vez más flexible y  pierden sus propiedades defensivas,  prácticamente no pinchan ni la piel.
La capa exterior de espinas está construido de una manera similar. Placas  considerablemente más grandes en capas horizontales alrededor del núcleo para hacer una capa más resistente a la intemperie . A veces tienden a unirse para  hacer más largos  los canales y llenarlos  de aire, pero generalmente  mantienen hermética la capa que cubre la parte interna de la espina.
La capa más externa es al mismo tiempo la más interesante, ya que a menudo crea formas fascinantes.
Al verla  debajo de la lente del microscopio es difícil de discernir las partes que la forman.
Muy diferente es la estructura interna, aquí aparecen fibras características entrelazadas entre sí para dar la resistencia adecuada . Los tejido de las fibras podrían ser comparados a una estructura de cuerda, que es mucho más duradera que una sola fibra de la misma sección transversal. En los extremos de las espinas, la mayoría de las fibras se doblan hacia el exterior,   Su modo de funcionamiento es fácil de adivinar. La espina entra en la piel fácilmente, pero es mucho más difícil que esto suceda ya que su estructura es similar a los anzuelos de pesca. Uno puede preguntarse por qué en su proceso de evolución de la planta ha creado un mecanismo similar que anima a romper los brotes consecutivos. En mi opinión, una explicación sería la hipótesis de la reproducción vegetativa de plantas en el hábitat natural. En el caso de Pterocacti esto parece bastante probable, ya que dos de sus especies, P. kuntzei y megliolii P., tienen la posibilidad de perder sus brotes en otoño e invierno. Estos se propagan por los fuertes vientos y arenas volátiles, y puede dar origen a una nueva planta en la próxima estación vegetativa. Las especies restantes no tienen esta propiedad, sin embargo, la larga sequía también provoca la rotura fácil de brotes.    Me gustaría señalar esta opinión es mía solamente, no es compatible con todas las observaciones en el hábitat natural de cactus, que son la parte esencial de la hipótesis en este caso. Otra posibilidad que no puede descartarse,  tal vez estamos asistiendo a un proceso de constante evolución, tratando de crear mecanismo de reproducción  . También debe tenerse en cuenta que los ganchos son similares a gloquidios para clavar en la piel del intruso y causar más molestias. 


Del mismo modo, debe prestarse atención a un fenómeno común en el mundo animal, es decir, sacrificar una parte de los individuos en sí mismos en caso del ataque de un depredador. Ejemplos de tales mecanismos de defensa y supervivencia puede ser la estrategia de presentada por las abejas. Pican a un intruso,  pero pierden  algunos de sus órganos , se condenan a morir en defensa de otros, y sobre todo en defensa de la reina. Muchas especies de estrellas de mar actúan de la misma manera, en el momento de peligro pierden de forma espontanea  algunos de sus brazos. Ambos partes tienen un alto potencial para regenerar las partes perdidas del cuerpo, pero sólo uno tendrá la oportunidad de sobrevivir al otro convirtiéndose en presa del atacante. Esta propiedad específica se utiliza también con fines de reproducción. Basándose en los ejemplos anteriores se puede concluir que la función de los ganchos en los extremos de las espinas principales puede estar limitada sólo a la protección de planta de los depredadores y no tienen ningún papel en la reproducción vegetativa. También debe tenerse en cuenta que ambas funciones mencionadas anteriormente pueden ser complementarias. Tenemos que recordar siempre, que la evolución se debe a mutaciones completamente accidental, aunque debido a la existencia de la selección natural, se puede esperar que algunos factores sean preservados. Tomando las  fotografías que figuran  en el artículo con un microscopio electrónico mi esperanza era idenficicar la superficie de mas espinas de las especies  Pterocactus. Entre otras cosas, mi objetivo era probar o rechazar la tesis de que la forma skottsbergii  pertenece a la especie P. hickenii. Los límites entre los otros tipos de esta especie no está del todo clara tampoco. Algunos especialistas señalan la existencia de formas intermedias entre las especies tales como P. australis y P. fischeri y entre P. hickenii y araucanus, P. (Klaus Gilmer). Por desgracia, resulta que las características de la superficie de la columna vertebral sólo no puede proporcionar respuestas claras a estas preguntas. Visto a través de un microscopio electrónico, las estructuras que se producen en un algunos milímetros de largo espina P. gonjianii son los mismos que en una espina mucho más grande de P. hickenii. Sin embargo, en P. australis pude notar una estructura de espina recordando a la superficie por separado, en comparación simplificada a la corteza de los árboles de coníferas. En mi opinión, P. australis puede ser una especie diferente, una que no tenga relaccion directa a pesar de su alto grado de variabilidad. Incluso en este caso, sin embargo, las conclusiones demasiado precipitadas pueden resultar perjudiciales. Sin duda, es necesario hacer más, y más detallado este tema y para comparar las superficies de las espinas  de un mayor número de especies diferentes.

    Seccion transversal externa                    tubos del interior                       ganchos sobre la punta


En cuanto a la composición química que a las espinas se refiere, no se podía esperar cualquier sorpresa. Como en toda muestra biológica, en las espinas  se producen casi exclusivamente de carbono y compuestos de oxígeno. 


     Fibras de la superficie                 Vista general de las estructuras            Superficie de una espina y                                                            internas y externas                                un cabello
                                                          de una espina
                                                           



Fuente
Au cactus Francophone
Mi agradecimiento al autor de las fotos y el articulo
Piotr Swiatoniowski