El Origen y la Fisiología de las Espinas en los Cactus
Una de las teorías más aceptadas sobre la evolución de las cactáceas sostiene que las espinas provienen de una transformación de las hojas de los cactus primitivos.
Sin embargo, la transición evolutiva de hojas a espinas plantea ciertos interrogantes. La mayor parte de las objeciones a esta teoría se basan en varios hechos concretos:
- Casi todas las especies del género Pereskia poseen hojas bien desarrolladas y espinas de forma simultánea.
- La mayoría de las Pereskia pierden sus hojas en periodos de sequía, lo que no ocurre con las espinas.
- Existen géneros que presentan simultáneamente hojas muy suculentas y espinas.
Es bastante posible que en un pasado lejano los cactus tuvieran hojas axilares que se transformaron en espinas, pero no existe evidencia clara de ello. Tampoco hay registro de hojas persistentes en cactus fósiles que demuestre que las espinas deriven directamente de ellas.
¿De dónde vienen realmente las espinas?
En el reino vegetal, las estructuras punzantes pueden derivar de las hojas o estípulas, de las ramas o de la superficie epidérmica. En términos estrictamente botánicos, las palabras espina, aguijón y púa no son intercambiables:
- Espinas: Son hojas, estípulas o pecíolos modificados que cuentan con conexión vascular con el tallo. Las estípulas en la base foliar pueden convertirse en espinas (como en el género Pachypodium), o surgir del pecíolo remanente tras la caída de la hoja (como en la familia de las Fouquieriáceas).
- Aguijones y púas: Son formaciones epidérmicas o corticales sin tejido vascular interno, como las que presentan los rosales o algunas especies del género Euphorbia.
- Cladodios: En géneros epífitos como Schlumbergera o Rhipsalis, y en los artículos de las opuntias, los órganos planos no son hojas, sino tallos modificados. Se identifican como tallos porque de sus areolas pueden brotar flores, raíces y nuevos brotes, capacidad que la hoja no posee.
Funciones adaptativas de la espinosidad
La función más evidente de las espinas es la defensa contra herbívoros, pero cumplen otras funciones vitales:
- Protección solar: La cobertura densa de espinas blancas refleja la radiación intensa gracias a su alta reflectancia.
- Efecto celosía y autorregulación: Cuando la planta se hidrata y el tallo se expande, las espinas se separan para permitir la entrada de luz a la epidermis fotosintética. En periodos de sequía, la deshidratación contrae el cuerpo del cactus, juntando las espinas para crear una sombra protectora que reduce la pérdida de agua.
- Captación de humedad: Atrapan y condensan la niebla y los vientos húmedos en microgotas que escurren hacia la raíz, siendo el único aporte hídrico en desiertos costeros como los de Chile y Perú.
La areola: Estructura única
Las espinas nacen de la areola, una estructura exclusiva de las cactáceas. Corresponde morfológicamente a un brote axilar comprimido (yema) capaz de desarrollar espinas, flores, frutos, raíces o nuevos tallos según las necesidades de la planta.
Y otra pregunta ¿Cuál es la función de las espinas en los cactus?. La función más evidente de las espinas es la protección de la planta frente a los animales herbívoros. Sin embargo probablemente sirven para muchas más funciones. Por ejemplo, en aquellos cactus completamente cubiertos de espinas blanquecinas, estas sirven para proteger de los intensos rayos de sol, debido al gran poder de reflejar la luz que posee el color blanco. En otros casos las espinas hacen un efecto de celosía: cuando hay abundancia de agua, la expansión del tallo hace que las espinas se separen unas de otras, permitiendo llegar la luz a los tejidos fotosintéticos de la epidermis. Cuando el cactus está deshidratado y no pueden realizarse adecuadamente las funciones fotosintéticas, que requieren bastante agua, la propia retracción del cuerpo del cactus inducida por la deshidratación hace que las espinas se aproximen mas las unas a las otras y cubran el cuerpo del cactus, lo que le proporciona una buena cantidad de sombra. En otros casos, las espinas sirven para recibir y concentrar en pequeñas gotitas el agua proveniente de las nieblas o vientos húmedos, y que posteriormente escurrirá por el cuerpo del cactus hasta alcanzar la raíz. En algunos cactus, por ejemplo los de las planicies costeras desérticas de Chile y Perú, esta puede ser la única fuente de agua durante varios años.
Es especialmente interesante tener en cuenta que en los cactus, las espinas nacen de estructuras especializadas llamadas areolas, que no existen en ninguna otra familia de plantas. Y esto plantea la última pregunta de este breve artículo ¿a qué estructura de otras familias de plantas superiores corresponden las areolas? Está claro que las areolas son puntos de crecimiento axilares equivalentes a las yemas, que en resto de las plantas darán lugar a hojas, flores o nuevas ramas secundarias, ya que las areolas, además de llevar las espinas, pueden dar lugar a hojas residuales, capullos, raíces o nuevos brotes. Incluso en aquellas plantas en las que las areolas no poseen más que espinas, si se corta la planta por encima de ellas, con frecuencia dan lugar a nuevos brotes.