Un helecho arborescente tropical reutiliza sus hojas muertas

Biólogos de plantas informan que una especie de helecho arborescente que se encuentra solo en Panamá reanima sus propias hojas muertas, convirtiéndolas en estructuras de raíces que alimentan a la planta madre. El helecho, Cyathea rojasiana, reconfigura estas “hojas zombis”, invirtiendo el flujo de agua para atraer nutrientes de vuelta a la planta. Los hallazgos están publicados en la revista Ecology.

Este extraño fenómeno ocurre solo después de que las hojas mueren y caen al suelo, dijo el profesor de biología vegetal de la Universidad de Illinois Urbana-Champaign, James Dalling, quien hizo el descubrimiento con su equipo mientras estudiaba una planta diferente en una reserva forestal panameña. Dalling notó que las frondas estaban fuertemente incrustadas en el suelo y habían brotado una red de raicillas. Las pruebas de laboratorio revelaron que las hojas zombis extraían nitrógeno del suelo.

Incluso después de que se convierten en raíces, las frondas marchitas parecen materia vegetal en descomposición, lo que probablemente sea la razón por la que generaciones de biólogos de plantas no se dieron cuenta de que estaban realizando una tarea de soporte vital, dijo Dalling.

“Se trata de una reutilización verdaderamente novedosa del tejido. Y es distinto de lo que sabemos que hacen otros helechos”, dijo.

Otras plantas, incluidos algunos helechos, envían hojas o brotes que tocan el suelo y brotan raíces para sostener una nueva planta, dijo. Pero nunca se ha informado de la reconfiguración del tejido muerto para alimentar a la planta original. Los nuevos hallazgos se detallan en la revista Ecology.

C. rojasiana pertenece a un antiguo linaje de helechos arborescentes que se remonta al período Jurásico, dijo Dalling. Lo más probable es que las hojas zombis sean una adaptación a los suelos volcánicos pobres en nutrientes.

“Panamá es un puente terrestre entre América del Norte y América del Sur que se fusionó hace 7 millones de años a partir de un archipiélago de islas, y esas islas son el resultado de la actividad volcánica en el pasado”, dijo. “En un sitio que descubrimos, una capa de ceniza volcánica de varios metros de profundidad parece arena que se desenterraría en una playa de arena. Las plantas que crecen allí son distintas de las que encontramos en otras partes de esa reserva forestal”. La irregularidad de la vegetación significa que los nutrientes del suelo también se distribuyen de manera desigual.

“Y así, los helechos arborescentes parecen estar sacando tentáculos para tomar muestras de los suelos circundantes”, dijo Dalling. “Son capaces de muestrear una mayor variedad de entornos de nutrientes para la misma cantidad de inversión de raicillas que si solo enviaran una sola estructura de enraizamiento alrededor del helecho. Creo que todo tiene que ver con la economía de cómo utilizan los recursos en un entorno irregular”. Los helechos arborescentes también crecen muy lentamente.

“Probablemente se están poniendo una o dos hojas al año, por lo que están agregando unos pocos centímetros de altura al año”, dijo Dalling. Esto significa que cada fronda es una gran inversión de recursos que la planta reutiliza después de que la hoja muere. El crecimiento lento también significa que el helecho arborescente es lo suficientemente corto como para que cuando sus frondas mueran, caigan hasta el suelo. Los árboles alcanzan una altura máxima de unos dos metros, dijo Dalling.

El hallazgo es “otro ejemplo de la extraordinaria diversidad de adaptaciones de las plantas que existen en entornos de escasos recursos”, dijo. Dalling también es investigador asociado en el Instituto Smithsonian de Investigaciones Tropicales en Panamá.

El Instituto Smithsonian de Investigaciones Tropicales, en ciudad de Panamá, Panamá, es una unidad de la Institución Smithsonian. El Instituto promueve la comprensión de la naturaleza tropical y su importancia para el bienestar de la humanidad, capacita estudiantes para llevar a cabo investigaciones en los trópicos, y fomenta la conservación mediante la concienciación pública sobre la belleza e importancia de los ecosistemas tropicales. Video Promocional

Referencia: Dalling, J. W., Garcia, E., Espinosa, C., Pizano, C., Ferrer, A., y Lira Viana, J. (2024). “ Zombie Leaves: Novel Repurposing of Senescent Fronds in the Tree Fern Cyathea Rojasiana in a Tropical Montane Forest.” Ecología e4248. https://doi.org/10.1002/ecy.4248