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¿Cómo asciende el agua por las plantas?

Publicado por Marlene

La manera en la que las plantas utilizan el agua ha dado lugar a mucha investigación para comprender los mecanismos detrás del fenómeno. La planta debe ascender agua desde el suelo a las hojas en contra de la gravedad y en contra de las resistencias de fricción del camino.

La fuente de energía proviene de la inserción de la planta dentro de un gradiente de presión de vapor de agua producido por el sol entre el suelo húmedo y la atmósfera.  El agua en el suelo tiene cierta cantidad de energía (no es agua pura) dada por su potencial agua (medida de la energía libre que poseen las moléculas de agua para realizar trabajo).  Esa energía es suficiente para el ascenso de la columna y se ve que se utiliza ya que el vapor de agua está a mucho menor potencial al salir a la atmósfera (cuanto más negativo es el potencial agua, menor es la capacidad de realizar trabajo).

La Teoría de Cohesión fue planteada por Boehm (1893): habla de hilos de agua en cohesión (puentes de hidrógeno) suspendidos desde las hojas y con su parte inferior en el suelo. Pero las bombas de succión no pueden levantar columnas de agua sin romperse a más de 7 m de altura debido a las burbujas de aire que crecen por la tensión. Normalmente no se forman burbujas porque no hay superficies libres para ello, excepto en situaciones donde la columna cavita (se pierde la continuidad de la columna de agua). Como los embolismos no atraviesan las paredes de los vasos/traqueidas de las plantas, la columna total de agua sigue ascendiendo por los múltiples conductos en paralelo.

Otra hipótesis a tener en cuenta es la hipótesis de limitación hidráulica:  la resistencia hidráulica al pasaje de agua aumenta a medida que el árbol crece en edad y altura. Esta depende del largo del camino y de la conductividad, además del efecto gravitacional. Como hay que ejercer más tensión para elevar la columna de agua, entonces aumenta el riesgo de cavitación.  La planta debe cerrar sus estomas antes durante el día o durante la estación de crecimiento. Esto tendría como consecuencia que se reduce la fijación de C y por lo tanto, el crecimiento.

La evidencia a favor de esta hipótesis incluye que la gravedad responde a cambios en la resistencia hidráulica, que la resistencia hidráulica aumenta con la edad y altura de los árboles y que la fotosíntesis disminuye en árboles más altos y más viejos. La limitación hidráulica con el tamaño a la fijación de C es común pero no universal, por lo que según la nueva hipótesis no habría limitación por suministro de C (por menor asimilación), sino una limitación por sumidero o destino.

Se ha visto que cuando se podan raíces, por ej, hay menos destinos para carbohidratos y se inhibe el crecimiento (aumentan reservas de C no estructurales, como almidón)

Mecanismo: la menor presión de turgencia de las celular a medida que el árbol se eleva en altura impediría elongación y división celular.

 

 

 

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