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¿Existen plantas sin clorofila?

Existe la creencia de que todas las plantas, incluso las parásitas o las carnívoras, realizan la fotosíntesis, pero existen algunas especies que carecen del pigmento esencial para ello.

¿Existen plantas sin clorofila? (Alvaro Bayon)

Actualmente, la clasificación de los seres vivos se realiza en función de sus relaciones evolutivas, inferidas a partir de la información genética. No obstante, tradicionalmente, los grandes grupos: animales, hongos, plantas, se han clasificado en función de determinados rasgos que tienen en común todos, o al menos, la mayoría de sus miembros.

¿Qué hace a una planta ser una planta?

Por ejemplo, siempre se ha considerado que las plantas son organismos pluricelulares, con sus células con pared celular de celulosa, organizadas en tejidos y con diferenciación de funciones. Además, son organismos autótrofos, que obtienen la energía de la luz del sol y producen su propio alimento, a partir del carbono que obtienen del aire. El proceso por el que llevan a cabo tal proeza es la fotosíntesis, y se realiza gracias a unos orgánulos especiales, los cloroplastos, que contienen un pigmento verde: la clorofila. Este proceso es el que proporciona el color verdoso a casi todas las plantas.

Esta regla general de la autotrofía exclusiva se rompe con algunas excepciones bien conocidas, como las plantas carnívoras, que, aunque realizan la fotosíntesis y tienen esa nutrición autótrofa, suplementan la deficiencia de algunos nutrientes mediante la captura y la digestión de animales, es decir, de forma heterótrofa. También existen plantas parásitas de otras plantas, que penetran en sus tejidos y se aprovechan de sus nutrientes. Pero, en cualquiera de los casos, siguen siendo plantas verdes.

Podríamos decir, por lo tanto, que si hay una constante en las plantas, es que todas presentan clorofila y realizan fotosíntesis. ¿O no?

Ginkgo biloba

Todas las plantas tienden a ser verdes por la clorofila que presentan… ¿o no? - V.Apl / iStock

La importancia de las micorrizas

Los árboles suelen tener una densa e intrincada red de raíces de la que obtienen grandes cantidades de agua y nutrientes del suelo, y normalmente están asociados con hongos, que viven en simbiosis con ellos, llamados micorrizas. El descubrimiento de las micorrizas se debe al biólogo alemán Albert Bernhard Frank, quien además acuñó el término ‘simbiosis’ y colaboró en las primeras descripciones de los líquenes.

En un principio se consideraron sucesos marginales o excepcionales, hasta mediados del siglo XX, que se aceptó la gran importancia de estas relaciones entre hongos y plantas. Las micorrizas emergen desde las raíces, en una red de micelios aún más intrincada y extensa, capaz de obtener agua y nutrientes mucho más allá de donde llegan las raíces; en la relación de simbiosis, la micorriza le proporciona agua y sales minerales al árbol, y a cambio la planta alimenta al hongo. De esta interacción se aprovechan ciertas plantas parásitas, que no son parásitas de otras plantas –como el muérdago o la cuscuta–, sino plantas parásitas de hongos.

Históricamente, se pensaba que estas plantas eran saprófitas, es decir, que obtenían los nutrientes a partir de la materia orgánica del suelo, como lo hacen los hongos. La auténtica relación parasítica no se reconoció hasta finales del siglo XX.

Las plantas que parasitan hongos

Y sí, está escrito correctamente. Igual que hay hongos que parasitan plantas, existen también plantas parásitas de hongos. Se denominan plantas micoheterótrofas —la relación se denomina micoheterotrofía—, actualmente se conocen en torno a 400 especies, distribuidas por 87 géneros. Aunque se distribuyen por todo el mundo, abundan sobre todo en las regiones tropicales. En España principalmente encontramos una especie: Monotropa hypopitys, presente en hayedos y pinares de la mitad norte peninsular.

Si la idea de plantas parasitando a otras plantas ya es bastante sorprendente para muchos, la idea de plantas parasitando a hongos rompió los esquemas. Pero la mayor curiosidad de este comportamiento es el hecho de que estas plantas obtienen todos sus nutrientes de los hongos micorrícicos, y por tanto, no realizan la fotosíntesis.

Son, efectivamente, aclorofílicas, es decir, plantas sin clorofila. Una excepción a esa hipotética regla general planteada inicialmente.

Monotropa hypopitys

Flores de ‘Monotropa hypopitys’, una planta aclorofílica micoheterótrofas de España. - Henrik  L. / iStock

Un comportamiento no tan excepcional

Aunque, tradicionalmente, las plantas se han considerado un grupo bastante homogéneo, la ciencia muestra cada vez más que en realidad son organismos con una enorme plasticidad, no solo en términos de su propia historia de vida, sino también en términos evolutivos.

Del mismo modo que sucede con el parasitismo sobre otras plantas o con el comportamiento insectívoro, las plantas micoheterótrofas aclorofílicas han evolucionado varias veces en distintos momentos y en diferentes linajes. No obstante, muestran una fuerte convergencia evolutiva, con adaptaciones muy particulares a su peculiar forma de vida. Normalmente presentan semillas de tamaño muy pequeño, un gran número de semillas por cada fruto y una dispersión generalmente anemocórica —por el viento—.

La parte vegetativa suele estar visiblemente reducida; la mayor parte de la planta es subterránea, de coloración blanquecina o parda. En general, presentan raíces muy reducidas, y en ocasiones, inexistentes; en su lugar, cuentan con tallos engrosados en forma de rizomas o tubérculos, donde almacenan los nutrientes robados al hongo hospedador. Las hojas han desaparecido o quedan reducidas a diminutas escamas blancas que envuelven la inflorescencia.

Debido a este efecto evolutivo, en el que la mayoría de los órganos vegetativos quedan reducidos a vestigios o directamente se han perdido, establecer las relaciones evolutivas de las plantas micoheterótrofas con sus respectivos parientes fotosintéticos ha sido extraordinariamente complicado, y su verdadera ascendencia en muchos casos ha sido una incógnita hasta que entraron en juego los análisis moleculares.

Referencias:

  • Bidartondo, M. I. 2005. The evolutionary ecology of myco-heterotrophy. New Phytologist, 167(2), 335-352. DOI: 10.1111/j.1469-8137.2005.01429.x
  • Leake, J. R. 1994. The biology of myco-heterotrophic (‘saprophytic’) plants. New Phytologist, 127(2), 171-216. DOI: 10.1111/j.1469-8137.1994.tb04272.x
  • Leake, J. R. 2005. Plants parasitic on fungi: unearthing the fungi in myco-heterotrophs and debunking the ‘saprophytic’ plant myth. Mycologist, 19(3), 113-122. DOI: 10.1017/S0269-915X(05)00304-6
  • Merckx, V. et al. 2009. Myco-heterotrophy: when fungi host plants. Annals of Botany, 104(7), 1255-1261. DOI: 10.1093/aob/mcp235
  • Wicke, S. et al. 2018. Molecular Evolution of Plastid Genomes in Parasitic Flowering Plants. En Advances in Botanical Research. DOI: 10.1016/bs.abr.2017.11.014
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