Según la mitología griega, la diosa Deméter era la dadora de vida y fertilidad a la tierra, gracias a ella las plantas crecían y se desarrollaban. Cuando su hija Perséfone fue raptada por Hades y llevada al inframundo, con el beneplácito de Zeus —ambos hermanos de Deméter—, ella cayó en una profunda tristeza, entró en cólera y la tierra comenzó a morir. Zeus envió a Hermes a negociar la liberación de la joven y calmar la ira de Deméter para devolver la fertilidad a la tierra. Pero antes, Hades había ofrecido a Perséfone unas semillas de granada para comer, y a cambio estaba obligada a regresar seis meses al año con él. En ese período, según la mitología, Deméter vuelve a estar triste y colérica y las plantas vuelven a morir. Es el invierno.
Aunque el clima cambia con el tiempo, el ciclo de las estaciones es un fenómeno inevitable, producido por la inclinación del eje de rotación de la tierra, de modo que, en latitudes superiores a los trópicos, el sol incide más verticalmente durante seis meses, y más oblicuamente durante los otros seis. La primavera y el verano son tiempos de prosperidad, los días son más largos que las noches; pero en el otoño y el invierno, el periodo de oscuridad es más largo que el de luz y las temperaturas caen. Las plantas, organismos muy dependientes de la luz y la temperatura, deben adaptarse a este ciclo anual.
Morir en invierno como estrategia: las plantas anuales
Muchas especies de plantas, ante la dureza del invierno, presentan una adaptación antiintuitiva: morir. Son las denominadas plantas anuales, como la mayoría de los cereales.
Durante la primavera, las semillas germinan y la planta crece a gran velocidad. En pocas semanas florecen y cuando llega el verano, el fruto ya está maduro. Las semillas son liberadas antes de la llegada del otoño y quedan en el suelo, a la espera de una nueva primavera. Cuando llega la crudeza del invierno, las plantas simplemente mueren y sus restos servirán de fertilizante para las futuras generaciones.
Un rasgo llamativo de las plantas anuales son sus raíces poco desarrolladas. Al fin y al cabo, solo las necesitan para sostenerse y obtener agua durante unos pocos meses, y la planta tiende a emplear la energía disponible en la reproducción, dar la mayor cantidad posible de semillas antes de morir.
Sobrevivir donde el frío no llega: las plantas perennes
Algunas plantas parecen morir durante el invierno, pero esconden un secreto: solo muere la parte aérea, pero se mantienen vivas en el subsuelo. Son las denominadas plantas perennes —que no perennifolias, que significa que no pierden las hojas—.
Su comportamiento aparente es similar al de las anuales: brotan en primavera y desarrollan rápidamente hojas y flores, pero en este caso, invierten parte de la energía en incorporar sustancias nutritivas a órganos de reserva subterráneos. Hay tres tipos de órganos con función de reserva: los que son modificaciones de las raíces —denominado raíz tuberosa—, del tallo —como los tubérculos, rizomas y cornos— o de las hojas —como el bulbo—. La zanahoria, la patata o la cebolla pertenecen a este tipo; también lo son el diente de león, la margarita, y muchas plantas aromáticas, como la menta o la hierbabuena.
Cuando llega el invierno, la parte aérea —al menos la más expuesta— muere, pero aquella que queda debajo del suelo se mantiene con vida resguardada de las inclemencias del tiempo, aguardando a que una meteorología más benigna le permita volver a brotar. La acumulación de reservas de nutrientes en los órganos especializados le facilitará a la planta desarrollar un nuevo tallo y hojas, antes de que la fotosíntesis vuelva a hacer su labor. En algunos casos, un grupo de hojas muy pegadas al suelo pueden sobrevivir el invierno, facilitando así el rebrote.
Los árboles: perder la hoja o no perderla
La estrategia cambia entre las plantas leñosas, como arbustos y árboles. Dado que gran parte de su estructura aérea es dura, formando madera, morir en invierno no es una opción. En su lugar, mantienen vivo el tallo —tronco y ramas—, con la capacidad de brotar.
La forma de sobrevivir de los árboles caducifolios durante el invierno es perder las hojas, porque mantenerlas implica, por un lado, un gran gasto energético, pues la luz invernal no es suficiente para realizar la fotosíntesis eficientemente; por otro lado, las plantas evaporan agua por las hojas, y en condiciones de frío extremo, eso puede facilitar que se congelen los fluidos en el interior de la planta, provocando embolias que pueden ser fatales.
Esos riesgos se minimizan con la pérdida de las hojas. El metabolismo se detiene, entrando en un estado de latencia —denominado dormancia—. La corteza gruesa facilita el aislamiento de los haces vasculares del interior del tallo, evitando que se congele, y mantiene con vida las yemas que, en primavera, brotarán para dar lugar a nuevas ramas y hojas. Mientras, en el suelo, las hojas secas caídas en otoño facilitarán la recirculación de nutrientes, fertilizando el suelo.
Sin embargo, otros árboles mantienen sus hojas todo el año; son los denominados perennifolios. Lo habitual es asociar este rasgo a las coníferas, aunque existen especies de plantas con flores y hoja ancha que mantienen la hoja en invierno, como la encina, el acebo y el laurel; y hay al menos una especie de conífera caducifolia: el ginkgo.
Los perennifolios adaptan su fotosíntesis mediante modificaciones metabólicas. En invierno, la intensidad de la luz es mucho menor que en verano, y como consecuencia, la tasa metabólica se reduce por necesidad. Para evitar perder la hoja, estos árboles se adaptan a una tasa metabólica reducida sostenida en el tiempo, pero eso implica mantenerla también durante el verano, cuando la insolación es mayor. Entonces, hacen frente al exceso de luz aumentando la disipación de energía térmica de sus tejidos.
Referencias:
- Billings, W. D. et al. 1968. The Ecology of Arctic and Alpine Plants. Biological Reviews, 43.
- Junttila, O. et al. 2002. Physiological Aspects of Cold Hardiness in Northern Deciduous Tree Species.
- Mckee, H. 1958. Protein metabolism of vegetative storage organs.
- Verhoeven, A. 2014. Sustained energy dissipation in winter evergreens. New Phytologist, 201, 57-65. DOI: 10.1111/NPH.12466
- Warren, C. et al. 2004. Evergreen trees do not maximize instantaneous photosynthesis. Trends in plant science, 9 6, 270-274. DOI: 10.1016/J.TPLANTS.2004.04.004
