Plantas de aire: ¿cómo sobreviven sin raíces?

Las plantas de aire son unas herbáceas peculiares que se pueden observar creciendo sobre ramas y troncos e incluso sobre postes y cables de alta tensión en gran parte del continente americano. En España podemos encontrarlas en muchos mercados medievales y en algunas floristerías.

El gran grupo que forma el género Tillandsia está formado por plantas epífitas —plantas que, en estado natural, viven sobre otras plantas—. No se trata de especies parásitas, sino que dentro de las distintas formas de interacción, las plantas de aire emplean el denominado comensalismo con los árboles sobre los que se asientan. Esto significa que ellas se benefician de la relación, en este caso, encontrando en los árboles un soporte sobre el que mantenerse y crecer, mientras que los árboles no obtienen perjuicio ni beneficio de la planta del aire.

Con raíces, pero como si no

A pesar de lo que muchos creen, en realidad las plantas de aire sí que tienen raíces, solo que son extraordinariamente reducidas y se encuentran muy simplificadas. En la mayor parte de las especies del reino de las plantas, las raíces cumplen múltiples funciones, no solo de sostén, sino también de absorción de agua y sales minerales con los que se nutre la planta.

Sin embargo, en las plantas de aire, las raíces apenas son unos rudimentos filamentosos cuya única función es sostener la planta sobre la corteza del árbol que hospedan —o la superficie que sea—, y evitar precipitarse al vacío. Las raíces de Tillandsia, por lo tanto, no solo no tocan el suelo, sino que ni siquiera absorben agua ni sales minerales.

Absorbiendo el agua del aire

Las plantas de aire no reciben ese nombre sin motivo. Durante un episodio de lluvia o niebla, con un nivel de humedad ambiental casi de saturación, las hojas de Tillandsia absorben el agua, en forma de finas gotas directamente de la atmósfera. Pueden ser pequeñas gotas retenidas de la niebla o gotas de rocío que se forman por condensación. Para realizar esta función, dispone de unos pelos diminutos, denominados tricomas, que cubren sus hojas y funcionan como lo haría una tela de terciopelo reteniendo las gotas de agua de un difusor.

A continuación entran en juego los estomas, una especie de válvulas biológicas que tienen todas las plantas en el envés de sus hojas —algunas, también en el haz—, que facilitan el intercambio de gases y la evapotranspiración. En las plantas de aire, cuando el ambiente es húmedo, y una vez el agua es retenida, los tricomas se abren y el agua se absorbe al interior de la planta.

Algunas especies viven en entornos extraordinariamente secos, como Tillandsia landbeckii, que habita en el desierto de Atacama. Allí, obtiene la humedad de la condensación y las nieblas nocturnas, pero durante el día puede llegar a soportar temperaturas extremas y una fuerte insolación, sin deshidratarse, gracias a la gran especialización de sus tricomas, extraordinariamente complejos comparados con otras plantas.

En presencia de humedad, unas células especiales del tricoma, llamadas células del domo, se hinchan, elevando una especie de tapón, llamado escudo central, y permitiendo el paso del agua al interior del estoma, a través de unas células permeables llamadas células del pie. Cuando el ambiente está seco, las células del domo se deshidratan, hundiendo el escudo central y cerrando e impermeabilizando así el estoma.

Este sistema resulta tan ingenioso que hay investigaciones que, basándose en los estomas de las plantas de aire, buscan diseños de válvulas artificiales que permitan esa permeabilidad unidireccional.

Absorbiendo del aire lo bueno… y lo malo

Como ya adelantamos, las plantas de aire absorben sus nutrientes directamente de la atmósfera. Esto supone una dificultad respecto a las plantas que lo hacen a través de las raíces: no existe un sistema que permita filtrar según qué sustancias químicas entren en el organismo. Así, las plantas del género Tillandsia absorben todo, incluso sustancias perjudiciales para ellas, lo que las convierte en un excelente biomarcador de la calidad del aire.

Un biomarcador, o marcador biológico, es cualquier unidad de carácter biológico —desde una biomolécula, hasta una célula, un organismo, o incluso una especie entera— que, por su presencia, su ausencia, o por determinadas respuestas bioquímicas, morfológicas o de comportamiento, pueden emplearse como indicador de algún fenómeno. Por ejemplo, determinados animales solo viven en aguas contaminadas, y otros exigen aguas limpias y claras; La presencia de unos y otros podría servir, por tanto, como biomarcador de una mala o buena calidad del agua.

Las plantas del género Tillandsia retienen en sus tejidos aquellas sustancias contaminantes que reciben. Si esas sustancias son bioacumulativas, como sucede con muchos metales pesados, pueden permanecer durante mucho tiempo en el organismo. Basta, por tanto, con recoger muestras de plantas de aire y analizarlas para obtener un indicador fiable y reproducible de la calidad del aire.

De hecho, una investigación realizada en 2002 por la Universidad Nacional de Córdoba (Argentina), con la colaboración de la Universidad de Buenos Aires y la Comisión Nacional de Energía Atómica (Argentina) analizaron la calidad del aire en la región central de Argentina, empleando espectrometría de absorción, con base en los contaminantes retenidos por las plantas de aire. Detectaron, entre otros, restos de cobalto, cobre, hierro, níquel, manganeso, plomo y zinc y pudieron inferir el origen de cada uno de esos contaminantes en función de la localización de las plantas y del tipo de ambiente existente en cada lugar.

Referencias:

Estrella-Parra, E. et al. s. f. The Tillandsia genus: history, uses, chemistry, and biological activity. 27.

Pignata, M. L. et al. 2002. Atmospheric quality and distribution of heavy metals in Argentina employing Tillandsia capillaris as a biomonitor. Environmental Pollution, 120(1), 59-68. DOI: 10.1016/S0269-7491(02)00128-8

Raux, P. S. et al. 2020. Design of a unidirectional water valve in Tillandsia. Nature Communications, 11(1), 396. DOI: 10.1038/s41467-019-14236-5