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El clima tropical se desarrolla en latitudes bajas cercanas al ecuador, entre los 23º latitud norte y los 23º latitud sur. Este tipo de clima se caracteriza por una elevada pluviosidad y una temperatura constante con ligeras oscilaciones de entre 20 y 30 ºC. El ecosistema por excelencia de estas regiones climáticas es la selva tropical.

Mapa de distribución de las selvas tropicales

Fuente:CC BY-SA 2.0 de, Enlace

Las precipitaciones anuales son superiores a la evaporación, y la humedad relativa del aire posee niveles elevados cercanos a la saturación, oscilando entre el 70-85%.

En estas regiones cercanas al ecuador la duración del día y de la noche es prácticamente idéntica, no existe una estacionalidad, siendo una primavera constante, donde la floración y la fructificación se dan en cualquier mes el año, dependiendo en gran medida de que la planta tenga acumuladas reservas suficientes para ello. El crecimiento es continuo a lo largo de todo el año. Este es el motivo por el cual los árboles de las regiones tropicales carecen de anillos de crecimiento anual que caracterizan a los árboles de nuestras latitudes. Estos anillos se originan por el diferente crecimiento de los canales de xilema de la madera, según la época el año en la que se han formado. En primavera estos vasos son de mayor diámetro y forman la parte clara del anillo, en verano y otoño este diámetro se va reduciendo, formando la parte oscura del anillo y se paraliza la formación de vasos con la bajada de las temperaturas. En las selvas tropicales el crecimiento es constante, formándose vasos de igual diámetro por lo que no hay anillos, y si estos aparecen están asociados a periodos de sequía que no tienen por que ser anuales.

Una característica que define los ecosistemas tropicales, es su biodiversidad, la mayor del planeta. Esta tiene su origen en las condiciones climáticas tan propicias para el desarrollo de la vida (óptimas temperaturas y elevada humedad), que produce una gran competencia interespecífica, que actúa como motor de diferenciación y genera esta alta biodiversidad.

En un bosque de clima templado existe una única especie dominante que es la que da nombre al tipo de bosque. Así en un pinar la especie dominante es el pino, en un encinar, la encina; aunque pueden existir otras especies acompañantes en menor número. Sin embargo en un bosque tropical no existe ninguna especie que predomine sobre las demás. Sirva de ejemplo el siguiente dato: en una hectárea de bosque templado podemos encontrar por término medio unas diez especies vegetales de porte arbóreo, sin embargo en una hectárea de selva tropical las especies arbóreas llegan hasta el centenar y en algunos casos se supera este número.

El recurso por el cual van a competir las plantas de las selvas es la luz. Esto va a producir una estratificación en pisos, donde los problemas a los que se tienen que enfrentar las plantas en cada piso, así como las adaptaciones que surgen son diferentes.

Esquema de la estratificación en un bosque tropical.

Fuente:Ville Koistinen, Vzb83 at fi.wikipedia

Una selva tropical es un bosque muy heterogéneo, en el que el principal componente lo constituyen las especies arbóreas que representan un 80% de la diversidad vegetal del ecosistema.

Este estrato arbóreo presenta un dosel continuo siempre verde situado a 20-40 metros de altura sobre el suelo, del que sobresalen de vez en cuando árboles que llegan a alcanzar los 80 metros. Este seria el primer piso de la estratificación, y es el que se queda con la mayor parte de la luz: hasta un 80%.

Una característica común en los árboles de la selva, es la de poseer un tronco liso que se ramifica muy arriba cerca del dosel o techo del bosque. En la base del tronco es común la aparición de contrafuertes que permiten al árbol presentar una base más robusta, mejorando la sujeción, al suelo poco profundo y desarrollado que presentan las selvas tropicales. Este escaso desarrollo del suelo, se debe a que los organismos descomponedores de la materia orgánica (bacterias y hongos), encuentran unascondiciones tan óptimas, que les permiten realizar sus funciones metabólicas las 24 horas el día y los 365 días del año, descomponiendo la materia orgánica a gran velocidad y siendo rápidamente absorbidos por las plantas los nutrientes generados, lo que origina que el suelo tenga un escaso desarrollo y la roca dura inalterada se encuentre cerca de la superficie. Esto constituye un problema de estabilidad para los árboles altos de la selva al no poder anclarse al suelo con raíces profundas. Las soluciones a este problema son muy diversas, y en estos invernaderos veremos numerosos ejemplos. El más común es el de presentar raíces superficiales muy extendidas, otras veces aparecen contrafuertes a modo de costillas en la base del tronco. Una solución muy curiosa es la que utilizan los Banianos y otras higueras del género Ficus. Estos árboles presentan unos tallos caulinares a modo de raíces aéreas que caen desde las ramas y cuando alcanzan el suelo arraigan convirtiéndose en un nuevo tallo que cumple las mismas funciones que el tallo original: transporte de agua y nutrientes, y sostén; ayudando a estabilizar al árbol.

Debajo de este estrato superior se desarrolla un estrato intermedio formado por arbustos y árboles jóvenes. La competencia va a seguir siendo por la luz, y la principal adaptación que poseen las plantas de este estrato es la de presentar hojas gigantes, para captar la mayor cantidad de luz posible. Son característicos de este estrato las palmas y los helechos, de los que ya se ha hablado en el invernadero de clima subtropical, así como los árboles jóvenes del estrato superior que se encuentran en fase de crecimiento.

Hojas gigantes de Musa

Fuente: Kurt Stüber [1] – caliban.mpiz-koeln.mpg.de/mavica/index.html part of www.biolib.de, CC BY-SA 3.0, Enlace

El tercer piso de la selva lo forman las plantas herbáceas del suelo, estrato muy pobre en el número de especies. Esto se debe a que a este estrato solamente llega entre un 5% y un 10% de la luz del sol, ya que esta es captada por los estratos superiores.

También este es el motivo por el que las plantas de este estrato poseen coloraciones distintas al verde. La clorofila, pigmento responsable del color verde de las plantas precisa de una elevada intensidad lumínica para poder realizar su función fotosintetizadora, pero existen otros pigmentos que son capaces de realizar la fotosíntesis con una menor intensidad de luz. Estos pigmentos suelen ser de color rojo, amarillo o más comúnmente morado. Por esto muchas de las plantas del suelo de la selva tienen hojas de color verde por el haz, lugar por el que reciben una mayor intensidad lumínica, y son de color morado por el envés.

En este estrato inferior lo que sí podemos encontrar en abundancia tanto en variedad como en número, van a ser hongos. Estos son los encargados de descomponer la materia orgánica, y son los responsables de la pobreza de los suelos de las selvas tropicales.

Otra solución a la escasez de luz por parte de las herbáceas, es la de instalarse en aquel lugar de la selva donde este recurso no es escaso: en lo alto del dosel arbóreo. Se trata de las plantas epífitas, que utilizan las ramas y troncos de los árboles altos como soportes sin parasitarlos. Etimológicamente epífito está compuesto por los términos griegos, epi que significa sobre y phyton plantas, es decir son plantas que viven sobre otras plantas. Se instalan en las horcaduras de las ramas, las grietas de la corteza, las raíces aéreas, o cualquier lugar del árbol soporte que les permita agarrarse de un modo seguro. Al crecer en lo alto de la selva encuentran luz, pero surgen problemas a la hora de conseguir otros recursos necesarios para las plantas como son el agua y los nutrientes.

Las epífitas son el grupo más numeroso, en lo que se refiere al número de especies de muchas selvas tropicales. Pertenecen a familias muy diversas con especies que incluyen a helechos, orquídeas, bromelias, cactus y otras.

Entre los helechos epífitos, podemos ver en este invernadero al helecho Cuerno de Alce (Platycerium alcicornis), que vive sobre las ramas de los eucaliptos de Oceanía. Llamado así por la forma de sus hojas; tiene otras hojas basales que son redondas y planas, y al secarse e irse acumulando, rodean por debajo al helecho, fabricando una especie de “tiesto” que retiene el agua, los restos vegetales y otra materia orgánica que caiga desde arriba. De este modo soluciona los problemas antes mencionados.

Helecho cuerno de alce

De Daderot – Trabajo propio, Dominio público, Enlace

Las orquídeas es una familia de plantas cosmopolita. Si bien en nuestro país las orquídeas son todas terrestres, es decir, viven arraigadas al suelo, en las selvas tropicales las orquídeas son mayoritariamente epifitas. Las orquídeas epifitas solucionan la falta de agua gracias a que poseen un tejido parenquimático que la acumula, de un modo similar al de las plantas de climas desérticos. Estas reservas de agua suelen estar situadas en las hojas (hojas suculentas), o a veces en la parte basal del tallo que engrosa formando un pseudobulbo.

Varias flores de orquídeas

CC BY-SA 3.0, Enlace

Algunas orquídeas poseen unas raíces fotosintéticas o “velamen radicum” donde se asocian de un modo mutualista con hongos (principalmente el genero Rhizoctonia ssp), que les aportan nutrientes.

La flor de las orquídeas es muy característica, y esta especializada en atraer a los animales, generalmente insectos, de los que depende para su polinización. Consta de un solo estambre fértil, tres sépalos y tres pétalos, de los cuales uno, el central situado en la parte inferior y denominado labelo, es distinto, presentando forma y colorido llamativo con el fin, en muchos casos de atraer al macho el insecto polinizante, haciéndole creer que la flor es una hembra de su especie y liberando, en algunos casos de feromonas sexuales similares a las que producen las hembras.

Las Bromelias es una familia con unas 2000 especies americanas, la mayoría son epifitas. Tienen largas hojas alargadas apretadas alrededor del tallo. Estas hojas retienen agua, motivo por el se les denomina “plantas cisterna”. El agua retenida es absorbida por células especiales que tienen en Bromelia con sus cisternas llenas de agua la superficie de las hojas. Estas pequeñas cisternas constituyen un hábitat utilizado por muy diferentes tipos de animales, desde numerosas especies de insectos como el peligroso mosquito Anopheles transmisor de la Malaria, hasta especies de anfibios como las famosas ranas “veneno de flecha”.

Otro tipo de plantas lo constituyen aquellas que cuando cae un árbol y se abre un hueco en el techo de la selva dejando pasar la luz, crecen rápidamente sin dedicar tiempo ni energía a formar tejidos leñosos de sostén que les sirvan para mantenerse erguidas por sí mismas. Estas plantas necesitan apoyarse en otros soportes mediante estrategias u órganos de fijación que les permitan encaramarse hacia la luz. Se trata de las plantas trepadoras. Algunas de ellas, una vez que han alcanzado la zona iluminada dedican su energía a formar un tallo leñoso que puede alcanzar un gran grosor y que termina estrangulando a la planta que le sirvió de soporte en un principio. Se trata pues, de plantas que actúan como trepadoras únicamente en las primeras etapas de su vida.

Los métodos que utilizan estas plantas para trepar son muy diversos, y podemos observar varios de ellos en estos invernaderos.

Tallos volubles son aquellos que se enrollan helicoidalmente sobre soportes generalmente verticales. Los podemos observar en el Kiwi y en la higuera estranguladora (Ficus bengalensis), el primero no desarrolla tallos leñosos gruesos, mientras que el segundo sí y suele terminar con la vida del árbol que le sirvió de soporte.

Ficus bengalensis

De Rob Hille – Trabajo propio, Dominio público, Enlace

Raíces adventicias, método utilizado por la trepadora más común y conocida de nuestro país: la hiedra. Este método se basa en la formación de pequeñas raíces aéreas que surgen del tallo de la planta y que se meten por las pequeñas rugosidades del soporte, en caso de ser un árbol por las grietas de la corteza, llegando a fusionarse íntimamente con esta.

Uno de los más extendidos es el uso de zarcillos, hojas transformadas en un filamento que al entrar en contacto con las ramas el soporte se enrolla helicoidalmente atrayendo a la trepadora hacia el apoyo y atándola al mismo.

Otros menos comunes son la fabricación de sustancias pegajosas que las adhieren al soporte, como es el caso del Ficus pumila (ó Ficus repens), la formación de zarcillos digitados terminados en ventosas como ocurre con la parra virgen, o el uso de estructuras rígidas como las espinas, que utilizan los rosales trepadores y las Bouganvillas.

Durante la visita tendremos ocasión de observar distintos tipos de tropismos. Los tropismos son respuestas de las plantas a distintos tipos de estímulos y genera el cambio en la dirección del crecimiento de la planta una respuesta duradera, que se mantiene en el tiempo, a diferencia de las nastias que producen respuestas temporales de una parte de la planta frente a un estímulo. Los tropismos son positivos cuando la planta crece en dirección al estimulo y negativo si crece en dirección contraria. Si el estimulo es la luz se trata de un fototropismo, si es el tacto se denomina tigmotropismo, la presencia de agua un hidrotropismo, etc. A veces se combinan dos o más de ellos, es el caso de los tallos volubles de las plantas trepadoras que crecen buscando la luz (fototropismo) y buscando el contacto de la planta que les sirve de soporte (tigmotropismo). En el caso de las nastias ocurre lo mismo, siendo una tigmonastia la respuesta a un estímulo táctil, la sismonastia la respuesta a un contacto repentino, nictinastia a la diferencia de luz entre el día y la noche, etc. Como ejemplo de Tigmonastia, respuesta al tacto podemos referirnos al caso de los zarcillos de las plantas trepadoras.

El ejemplo más espectacular de nastia que podremos observar durante la visita, es el de la Mimosa púdica, planta que responde al tacto plegando rápidamente los foliolos de sus hojas cuando se la toca. Esta misma planta posee otro tipo de nastia, una nictinastia plegando los foliolos de todas sus hojas al llegar la noche, si bien en este caso de un modo mucho más lento. La respuesta del plegamiento de las hojas a la presión se interpreta como una defensa de la planta al peso de un insecto el cual caería al suelo por la acción de esta nastia. No obstante existen mecanismos de defensa mucho más efectivos como son la presencia en sus tejidos de sustancias toxicas, incluso las plantas poseen mecanismos para generar estas toxinas en caso de ataque por un herbívoro.

Mimosa pudica

De Forest & Kim Starr, CC BY 3.0, Enlace

En el año 1985 ante la muerte repentina de 4000 antílopes Kúdus en la reserva Kruger de Sudáfrica, se encargo al Zoólogo Wouter Van Hoven la investigación de dichas muertes. En las autopsias, encontró daños en el hígado y estomago de los animales afectados, lo que indicaba una muerte por envenenamiento. Inmediatamente sospecho de las acacias de las que se alimentaban. Y comprobó que estas producían gran cantidad de sustancias toxicas como son los taninos, sustancias de sabor amargo. Esta reacción se debía a la emanación de Etileno, hormona vegetal gaseosa cuya presencia en el aire produce una rápida respuesta de los arboles que la detectan en un radio de 45 metros, generando taninos tóxicos, es decir, estas plantas son capaces de advertir de la presencia de un ataque por herbívoros a sus congéneres cercanos.

Algunas plantas han logrado conquistar un hábitat en el que un nutriente esencial para el crecimiento vegetal como es el nitrógeno escasea. Esto ocurre en suelo en turberas, zonas pantanosas o encharcadas donde el agua lava el nitrógeno del sustrato ya que es soluble en ella. Distintos grupos de plantas han conseguido solucionar este problema mediante la captura de animales, principalmente insectos, de los que obtienen el nitrógeno que escasea en el suelo que ocupan. Son las denominadas plantas carnívoras. Existen unas 600 especies de plantas carnívoras que capturan sus “presas” mediante hojas transformadas en trampas activas que presentan movimiento, como es el caso de la Venus atrapamoscas, o pasivas que no se mueven, presentando una gran variedad de métodos distintos, como jarras resbaladizas, hojas pegajosas o tubos largos recubiertos interiormente con pelos rígidos dirigidos hacia abajo que impiden el retorno del insecto. Una vez capturada la presa la matan y digieren mediante la acción de enzimas que produce la planta, o con la ayuda de bacterias u otros microorganismos que descomponen la presa.

Grasilla con insectos capturados

De Xemenendura – Trabajo propio, GFDL, Enlace

Una adaptación muy común que podemos observar durante la visita en las plantas tropicales, consiste en que las hojas de lamina entera suelen estar prolongadas en una punta apical delgada y puntiaguda, similar a la del almez, cuya función es la de favorecer el goteo del limbo tras la frecuentes lluvias, para que se seque rápidamente y pueda realizar el intercambio gaseoso.

Fuente: ‘Guía didáctica del Palacio de Cristal de Arganzuela’. Julio Carballo Gómez. Editado por el Ayuntamiento de Madrid, dentro de su colección ‘Biblioteca Digital’. 

(Adaptado por Visitarb Madrid)