Siempre hemos oído hablar sobre la fuerza de la gravedad, y ¿quién
no conoce el famoso ejemplo de Newton (Físico, filosofo, inventor, alquimista y
matemático inglés. 1643-1727), cuando vio caer una manzana?, descubriendo así
que existía una fuerza que atraía a los elementos físicos, como si de un imán
se tratase, hacia el centro de la tierra. Pero si es así, ¿cómo puede ser que
el agua que alimenta a los vegetales suba sola sin más ayuda decenas de metros
desde la profundidad de las tierras a lo más alto de los arboles? Pues bien,
ahora lo veremos, empleando una terminología sencilla y fácilmente
comprensible, mezclándola con otra un poco más técnica y profesional, pero
ambas de muy fácil comprensión:
El fascinante viaje de una molécula de agua por el tejido
vegetal, desde la raíz hasta las hojas.
Cuando una molécula de agua penetra en una planta por su
raíz comienza un viaje cuyo destino está en las hojas, muchas veces situadas a
varias decenas de metros de altura, a través de la infinidad de canales que
forman el xilema vegetal (tejido conductor de líquidos) ¿Pero cuál es el
mecanismo para esta ascensión?
Antes de ponernos a escalar interiormente con la molécula,
sepamos con qué nos enfrentamos. El libro Guiness nos dice que el árbol más
alto del que se tiene noticia se encontró en Australia, en el monte Baw. Fue un
ejemplar de Eucalipto de Tasmania (Eucalyptus regnans), una variedad de
eucalipto, cuyo porte se cree era de unos 143 metros (se piensa que pudo medir
más de 150 metros) de altura.
Verdaderamente una altura impresionante y algunos pretenden
convencernos de que el agua sube escalando mediante la capilaridad.
Ciertamente, la capilaridad es un efecto sensacional que permite al agua subir
por tubos y recovecos estrechos (se puede comprobar sin más, que sumergiendo
una tira de papel higiénico en agua y manteniéndolo en alto, el agua enseguida
asciende).
Otros señalan que el motor que permite ascender a nuestra
molécula de agua es una cierta presión radical que la empujaría desde la
raíces. Podemos comprobar sin más que observando atentamente lo que ocurre con
la savia en el tocón de un árbol recién talado, más que manar a chorros, como
si de una fuente se tratara, rezuma y gotea levemente. Esto quiere decir que en
los canales del xilema(El xilema, del griego clásico: "madura", es el
tejido leñoso capaz de conducir líquidos de una parte a otra en las plantas
vasculares; El xilema se encarga de trasladar la savia desde la raíz hacia la
parte proximal de la planta; ésta es la llamada savia bruta, que se compone en
su mayor parte de agua e iones inorgánicos, aunque algunos compuestos orgánicos
pueden estar presentes, y junto al floema (tejido conductor de los nutrientes orgánicos),
forma una red continua que se extiende a lo largo de todo el organismo de la
planta.) la presión a la que está sometida nuestra molécula de agua no es muy
diferente de la atmosférica y para subirla por ejemplo a 143 metros al
Eucalipto mencionado, se necesitaría una presión 15 veces superior.
La teoría más aceptada para explicar este proceso de
ascensión es la siguiente: Veamos cómo funciona.
Por la sequedad del ambiente, el calor del sol y la acción
del viento, en la planta o árbol, cuando llega a las hojas el agua procedente
de las raíces, esta se evapora y pasa a la atmósfera llamándose este fenómeno,
transpiración.
De inmediato la transpiración hace que pase agua desde el
xilema hasta las hojas. Naturalmente, esto provoca un flujo de agua desde la
raíz hasta el xilema. Y otro tanto sucede entre la raíz y el suelo. En suma, la
transpiración y la subsiguiente cadena de difusiones desde arriba hacia debajo
de la planta, provocan una succión en la columna hídrica que se transmite desde
las hojas hasta la raíz y el suelo, a través del xilema (los vasos del xilema,
actúan como las pajitas cuando nos bebemos un refresco).
La ventaja de esta teoría es que propone un mecanismo físico
donde no interviene la energía metabólica de la planta.
Por lo que vemos que una planta absorbe agua por las raíces,
esta viaja por el xilema (savia bruta) hasta llegar a las hojas, donde se
evapora y pasa a la atmósfera. Como ya vimos, este proceso se llama
transpiración. Así la mayoría del agua absorbida por la planta es evaporada por
las hojas. Estas fuerzas de evaporación crean una tensión negativa que es la
que "tira" del agua hacia las ramas superiores ya que el proceso
capilar solo puede llegar a un máximo aprox. de unos 100 m de altura. Por
último existe otra fuerza que hace subir el agua por el xilema de la planta; es
una presión positiva ejercida por la raíz que absorbe agua activamente,
disminuyendo el potencial hídrico de la raíz con la consecuente entrada de agua
por ósmosis (la ósmosis permite igualar la concentración de dos disoluciones en
contacto) desde el suelo. Pero en los árboles, gracias a la capilaridad, el
agua sube, utilizando para ello el Xilema y el Floema (El término floema deriva
del griego "phloios" que significa corteza y está íntimamente
asociado al xilema, formando estos el sistema vascular de la planta. El floema
es el tejido conductor encargado del transporte de nutrientes orgánicos,
especialmente azúcares, producidos por la parte aérea fotosintética, para subir
y bajar savia y nutrientes respectivamente.) El agua llega a las hojas subiendo
por el xilema, o tejido de conducción del tallo. En una planta de tallo verde
los vasos del xilema están contenidos en un cierto número de haces llamados "haces
vasculares". Estos vasos que transportan el agua, son células de forma tubular
conectadas entre sí formando largos canales de transporte, que suben a lo largo
de la planta. En un tiempo se pensaba que el agua era bombeada a lo largo del
tallo, o por las raíces o las células vivas del tallo. Hoy los estudiosos creen
que el agua es succionada a lo largo del tallo desde su parte alta. Las
moléculas de agua ejercen una enorme fuerza de atracción entre ellas. La evaporación
del agua de las hojas (o transpiración) crea un vacío parcial. El agua, a
través de las vetas de las hojas, viene a llenar este vacío y, de esta forma,
trasiega hacia arriba el agua de la parte baja.
La transpiración ocurre cuando el agua es absorbida por las
raíces de las plantas, es llevada por los tallos a través de células huecas y,
finalmente, es evaporada a través de los poros de las hojas. Las raíces de las
plantas absorben el agua directamente a través de sus células mediante un
proceso llamado ósmosis. El interior de las células de las raíces tiene una
gran concentración de azúcares y sales, lo que lleva el agua hacia adentro. La
ósmosis permite igualar la concentración de las dos disoluciones en contacto. El
agua tiene una alta tensión superficial, lo que significa que las moléculas de
agua se aferran la una a la otra. Tiran las moléculas de la parte superior y
las otras les seguirán, como un collar de perlas. Esta propiedad permite a las
plantas llevar columnas de agua muy alto, tan alto como el árbol más alto. El
tallo de la planta es como una pajita que va desde las raíces hasta los brotes.
El agua sube por el tallo y pasa a través de células huecas de transporte de
agua llamadas xilemas, las cuales tienen agujeros en la parte superior e
inferior. Estas células forman una columna continua de transporte de agua desde
las raíces hasta las hojas.
Así pues vemos como las plantas son capaces de subir grandes
cantidades de agua desde varios metros de profundidad de la tierra a muchos
metros de altura a plantas y árboles, luchando contra la gravedad y pudiendo así
alimentar desde la plantita más pequeña a los ejemplares más grandes y altos.
¿Qué sabia y grande es la naturaleza?
Hans Klobuznik
