Estudian adaptaciones para dispersión en agua de dos semillas de cactáceas

Científicos de la Universidad Autónoma de Nuevo León, revelan los mecanismos de germinación de semillas de cactus sometidas a condiciones extremas en zonas desérticas

 

En la mayoría de las zonas áridas y semiáridas del norte de México se presentan lluvias esporádicas que llegan a provocar inundaciones, en estas condiciones es común que las semillas sobrevivan a lapsos extremos de sequía seguidos de lluvias torrenciales que pueden llegar a formar lagos temporales, como sucede en el desierto de Chihuahua.
Las adaptaciones para soportar periodos prolongados de sequía han sido documentados en plantas recién germinadas y adultas.
Pero se sabe poco acerca a del efecto que tienen las áreas inundadas sobre la germinación y dispersión de semillas en sitios secos. Un grupo de científicos mexicanos en el que participan Jaime Sánchez Salas de la Universidad Autónoma de Nuevo León y Enrique Jurado Ybarra presidente de la Sección Noreste de la Academia Mexicana de Ciencias (AMC), realizó una investigación para evidenciar, experimentalmente, los eventos de germinación y dispersión a los que están sujetas en estas condiciones las semillas de dos especies del género Astrophytum.
En los cactus, típicos de las zonas áridas y semiáridas, el principal mecanismo de dispersión de semillas es a través de los animales, sin embargo algunas de ellas como las semillas de Astrophytum capricorne (conocida comunmente como cuerno de cabra o biznaga de estropajo)  y Astrophytum ornatum (llamada vulgarmente cactus estrella), presentan características inusuales propias de la dispersión en agua, también llamada hidrodispersión.
El artículo publicado en la revista Flora, que abarca temas de morfología, distribución y función ecológica de las plantas, destaca que la apariencia de las semillas de Astrophytum capricorne y Astrophytum ornatum indica la adaptación de éstas para dispersarse en agua (hidrocoria)  y germinar cuando están inmersas en el líquido, ya que las semillas tienen forma de sombrero, un hilo amplio (cicatriz presente en la superficie de una semilla resultado de la separación del fruto donde se encontraba) y cámaras de aire, las cuales se pueden observar en la cubierta de la semilla, ya que parece como si la semilla tuviera poros.
Dichas peculiaridades son inusuales para semillas de ambientes áridos y semiáridos, pero las poseen cactáceas de ambientes húmedos. Lo anterior se debe a que ambas especies estudiadas se distribuyen en sitios con escurrimientos o lagos temporales, por lo que presentan esas adaptaciones al medio.
Para el estudio titulado Especies desérticas adaptadas para la dispersión y germinación durante inundaciones: evidencia experimental en dos especies de Astrophytum (Cactacea), se colectaron semillas de 35 plantas de A. capricorne en el estado de Coahuila y A. ornatum en Hidalgo, México. Las semillas se almacenaron a temperatura ambiente en bolsas de papel y se revisaron con un microscopio electrónico de barrido para eliminar las semillas con anomalías o fracturas en la cubierta.
Los aspectos que se analizaron en estas semillas son: flotabilidad, permeabilidad, germinación, velocidad de la germinación, imbibición (absorción de agua de una semilla seca), además de la forma y estructura de las semillas. Los resultados fueron comparados con los de otras especies nativas como el huizache (Acacia farnesiana), el nopal cardón (Opuntia streptacantha) y el mezquite (Prosopis laevigata), mientras que las semillas del frijol (Phaseolus vulgaris) sirvieron como control.
La flotabilidad se evaluó en ambas especies de Astrophytum mediante dos tratamientos: semillas intactas con la capa funicular -que las une a la planta- y semillas a las que se les retiró dicha capa. Los tratamientos constaron de cinco repeticiones y para cada unidad experimental se emplearon 10 semillas, mismas que se colocaron en recipientes con 450 mililitros de agua y fueron protegidos del viento y las vibraciones.
  El 70% de las semillas de A. capricorne sin capa funicular flotaron por un periodo mayor a 30 días en comparación a las que mantuvieron la capa, las semillas de mezquite flotaron menos que las del género Astrophytum, finalmente las del huizache y el frijol no flotaron.
  En cuanto la imbibición, las semillas de A. capricorne absorbieron mayor cantidad de agua en comparación con la cantidad absorbida por A. Ornatum, lo anterior se determinó al medir el aumento respecto al peso inicial que registraron las semillas  después de 32 horas.
  Para medir la germinación y la velocidad de la misma, se utilizaron 20 semillas de cada especie por tratamiento (papel filtro humedecido, arena, suelo calcáreo humedecido e inmersión en agua), se hicieron cinco repeticiones y se consideró semilla germinada cuando se observó alguna estructura emergiendo de la cubierta de la semilla, que fue evaluada durante 30 días.
  El estudio muestra que aunque ambas especies del género Astrophytum están adaptadas para hidrodispersión, sólo A. capricorne puede germinar inmersa en agua. La velocidad de germinación fue rápida a través de los diferentes tratamientos en ambas especies, siendo esto un patrón común en las especies de desierto, donde la humedad en el suelo se presenta durante periodos cortos. Esto les permite a las plantas recién germinadas iniciar su crecimiento mientras hay suficiente agua, para posteriormente crecer o establecerse en el medio.