Les estratègies desapercebudes de les plantes

Al cafè científic d’ahir dimecres 19 de febrer va venir Àngel Romo, investigador de l’Institut Botànic de Barcelona, un centre mixt entre l’Ajuntament de Barcelona i el CSIC.

Ens va parlar de les estratègies de supervivència de les plantes, éssers vius que han rebut molt poca atenció per part dels investigadors, sobre tot en els estadis vegetatius, més que en els reproductors, és a dir, en la floració.
Per a sobreviure, les plantes han desenvolupat tot un seguit de peculiaritats, moltes de les quals han passat desapercebudes, per camuflatge, mascarada i mimetisme. Què ens poden explicar de
l’evolució dels vegetals tots aquests mecanismes?

Àngel comença reflexionant que no totes les especialitats en biologia han evolucionat de la mateixa manera. Dins la zoologia es poden trobar molts estudis que han abordat l’encriptació i l’aposematisme; dins la botànica, no ha estat així. Els vegetals són considerats moltes vegades éssers anodins, el decorat on intervenen els actors reals: el món dels animals. Quan en realitat les plantes són el fonament i la base tròfica de la piràmide alimentària sobre la qual s’assenten els altres integrants de qualsevol ecosistema.

Són éssers vius fonamentals en la biosfera, capaces de sobreviure a les minves de destrucció de la seva biomassa deguda als herbívors -o a fenòmens naturals. I són prou plàstiques com per a adaptar-se a multitud d’escenaris presents a diferents hàbitats, on poden estar sotmesos a forts estressos de llum, nutrients o disponibilitat d’aigua.

Els vegetals tenen el handicap de no moure’s. Per compensar aquesta mancança han de desenvolupar diferents estratègies que van des de la creació d’estructures morfològiques peculiars fins a l’elaboració de complexos compostos químics.

Per una banda alguns dels senyals dissuasius presents a les plantes són molt evidents, com ara espines, punxes o agullons. D’aquestes evidències desencoratjadores se’n diu mecanismes aposemàtics.

Hi ha plantes fins i tot que se sobreexposen, com la vistosa tora (nom que inclou diferents espècies del gènere Aconitum); són plantes metzinoses amb grans fulles i grans flors, que poden de ser un parany fatal pels mamífers poc avesats. Aquí intervé el factors cultural i d’aprenentatge. El bestiar autòcton del Pirineu coneix bé la tora i d’altres plantes tòxiques. Petits i gran remugants saben què es pot menjar i què no, ja que els animals vells ho ensenyen als joves. Ara, amb bestiar importat forani, que no en té aquest coneixement, hi ha hagut casos d’enverinament.


Mimetisme
Per una altra banda, hi ha les plantes en què s’han detectat mecanismes d’encriptació: mimetisme, mascarades i camuflatge.

En els òrgans reproductors d’algunes plantes (les flors) s’havien detectat casos de mimetisme. És el cas de les orquídies abelleres (nom que inclou diferents espècies del gènere Ophrys), on el label de la flor imita la femella d’un abellot, de manera que el mascle enganyat s’hi acosta, intenta copular i s’enduu el sacs pol·línics de la flor entre els pèls del cap.

Però per la poca atenció que s’ha prestat als estadis vegetatius de les plantes, no s’havia estudiat que en la seva forma vegetativa, quan no estan en flor o en fruit -és a dir, la major part de l’any- també han adoptat estratègies de mimetisme.

Els israelians van adonar-se que els recol·lectors de dàtils, que preparaven per a l’exportació, sovint es punxaven amb les espines de les bases de les fulles de les palmeres datileres (Phoenix dactylifera) i les ferides eren de difícil curació. En estudiar-ho, es van adonar que a les punxes hi havia un munt de bacteris, Streptococus i d’altres bacteris que poden provocar l’erisipela i altres infeccions. Tot estudiant aquest mecanismes aposemàtics els botànics van començar a indagar a fons en els mecanismes d’encriptació de les plantes.

Les plantes sobreviuen més com més desapercebudes passen. Per això, per evitar que els fitòfags les detectin, algunes plantes de sorrals marítims (plantes psammòfiles) prenen el color de l’entorn i tenen pilositat molt atapeïdes. A més de fer-se críptiques, la sorra que es diposita entre els pèls és un altre factor dissuasiu: als animals no els és agradable de trobar i destriar la sorra a l’hora de menjar.

A altres plantes, a les fulles es desdibuixa el perfil de la silueta amb un color blanquinós, de manera que la fulla sembli més petita. Una de les plantes que fa això és el ciclamen, que sembla que tingui una fulla dins una altra. Per altra banda, moltes granes presenten colors clars i foscos a les diferents llavors fet que les fa esdevenir críptiques doncs encara que no eviten ser menjades per les aus granívores, hi ha més dificultat en trobar-les, i un percentatge de granes aconseguir no ésser menjat.

Mascarades
En altres casos, les plantes han desenvolupat estratègies veritablement complexes per enganyar els seus depredadors. Per exemple, plantes amb espines poden tenir dibuixos que simulen més espines, de manera que sembla que estiguin ben farcides de punxes. La forma de les fulles amb aspecte de trencades també poden dissuadir als herbívors. Alguns fruits poden emular erugues de papallona. Algunes inflorescències desenvolupen una de les flors de color fosc per a que emuli la presencia d’un insecte. Altres, desenvolupen petites taques, com si fossin infestades de paràsits. O bé, desenvolupen pèls com si fossin teranyines; difícilment s’hi acosta un insecte!

En tots els casos, les estratègies d’encriptació tenen un sentit evolutiu, ja que crear-les costa un esforç a la planta. Són recursos que l’evolució ha afavorit per evitar desaparèixer.

Altres trets funcionals dels vegetals que encara són motiu de polèmica o desconeixem amb detall la seva utilitat: els brots de tons vermells dels brots de moltes plantes; o els fruits immadurs vetejats de color blanc. En el cas de les pinyes serotines, que no s’obren; potser poden fer de “rebost” en cas d’incendi. Tampoc no es coneix el sentit evolutiu que l’Aeonium hierrense tingui els marges de les fulles vermellosos. Si hi són beneficia als seus posseïdors, però no sabem com les beneficia.

Quin escenari trobem a Catalunya?
A Catalunya hi ha unes quatre mil espècies de plantes amb estructures vasculars. A la península Ibèrica, unes set mil. La península Itàlica és més pobra amb unes cinc-mil espècies; mentre que a Grècia, se’ troben també unes set-mil, com a Anatòlia. Per contra, al Regne Unit se’n troben unes mil cinc-centres espècies i a Islàndia, només entorn vuit-centes. Com més cap als pols, menys diversitat.

Les penínsules mediterrànies són riques de diversitat vegetal, perquè és on es va refugiar la vegetació en l’època glacial. I també perquè estem en la cruïlla entre la zona europea més freda i humida, i l’africana més càlida i més seca; i la topografia ofereix prou racons on poden trobar un hàbitat on desenvolupar-se. La mà humana, fent mosaics en el territori, també ha afavorit la diversitat.

A Catalunya, la flora de distribució eurosiberiana es troba als Pirineus i a les serralades transversals, com ara el Montseny; cap al sud, pot arribar fins a les muntanyes de Prades o els Ports. Forma la vegetació humida: fagedes, bruguerars, parts i pastures: La flora boreo-alpina es representada pels hàbitats de l’alta muntanya on els prats d’alta muntanya, on el bestiar passa l’estiu, tenen un paper destacat. Totes aquestes mena de vegetació canvia molt segons les estacions. La flora mediterrània, per contra, és pràcticament igual a l’estiu que a l’hivern; boscos típics en són l’alzinar o la sureda.

Les plantes de les muntanyes pirinenques, els oròfits, viuen entorn els 1.500 o 1.800 m d’altitud i són semblants a les àrtico-alpines. En l’època glacial la vegetació sobrevivia en els nunataks, les muntanyes que sobresortien damunt el glaç. Van ser els nuclis que mantenien les espècies que posteriorment va colonitzar de nou el territori que va quedar descobert. Alguns reductes de la vida de zona més freda va restar als cims de les muntanyes.
De tota aquesta diversitat de flora hores d’ara s’està estudiant l’encriptació i la seva presència als diferents hàbitats.


Evolució dels grups vegetals
La tectònica de plaques -que implica els grans desplaçaments dels continents- també ha contribuït a determinar la vegetació d’una zona. Fa entre dos-cents i dos-cents cinquanta milions d’anys, la terra emergida estava unida formant el supercontinent Pangea.

Tirant enrere en el temps. A més de les falgueres típiques de l’era dels dinosaures, també hi havia coníferes -avets, pins i ginebres-, que van restar majoritàriament en el supercontinent septentrional, Lauràsia. A l’hemisferi sud, Gondwana, hi van restar les araucàries, de les quals hi ha boscos esclarissats a Sud-Amèrica, Austràlia i Nova Guinea. A Sud-Àfrica van restar els podocarps. Les gimnospermes considerades moltes d’elles arcaiques, capaces de créixer en terrenys pobres, sorrencs.. són plantes pioneres.


Altres famílies i gèneres també són característics de diverses zones. Plantes típiques de la mediterrània, que pertanyen al gènere Quercus (roures i alzines), també n’hi ha a Amèrica i a Euràsia

Els eucaliptus pertanyen a la família de les mirtàcies, com la murtra. La família és molt ben representada al tròpics, especialment al Sud-est asiàtic i d’Austràlia, que formaven part en el subcontinent que va quedar aïllat després de la separació de Gondwana. Són arbres d’ambients àrids i resisteixen condicions pobres en els sòls. Mostra d’aquesta biodiversitat és que Austràlia hi ha unes sis-centes espècies diferents d’eucaliptus.

Especialment a Galícia i a Portugal, per pressions de la indústria paperera, perquè són de creixement ràpid, van ser molt emprats per a repoblar. Però va ser nefast. Entre altres raons, no van dur la fauna que és capaç de degradar-ne la fullaraca. Sota els eucaliptus no creixen altres plantes. I els olis que contenen els fan molt inflamables. De fet, els incendis de Portugal de 2017, que van causar més de seixanta morts, van ser en boscos d’eucaliptus.

Incendis
En preguntar sobre incendis, Àngel ens aclareix que els incendis s’apaguen a l’hivern. Vol dir que masses forestals contínues sense gestionar són fàcils de cremar i que és abans de cremar quan s’han de gestionar. Un cop cremades, poca cosa a fer. Per a prevenir l’erosió en terrenys en pendent, es posen restes dels branquillons cremats transversalment per mantenir el sòl i evitar la seva erosió. Pensar en replantar no sempre és bo, sobre tot segons d’on han de venir els plançons, o segons amb quina espècie es vol replantar.

El problema dels incendis és quan es repeteixen en el mateix indret en períodes curts de temps; perquè de vegades hi ha incendis controlats que van bé al bosc. Molts vegetals de la mediterrània estan preparats contra el foc: el tronc de les sureres, els brucs i arboços que rebroten de rabassa…
Al Marroc hi ha pocs incendis descontrolats, perquè la població viu al camp i el territori és un mosaic pels diferents usos.


Història de la flora a Catalunya
A la Mediterrània no sempre es fàcil determinar si un vegetal és autòcton per la llarga historia de l’ocupació humana del territori. En principi es considera autòctona la planta que duu a la regió més de 3.700 o 3.800 anys. Els vegetals que van ser introduïts entre aquesta data i abans del descobriment d’Amèrica formen part dels arqueòfits; entre ells hi hauria les males herbes (com les roselles), per exemple, que van venir acompanyant els conreus dels cereals. I, la flora arribada després de1 1492 s’engloba sota el nom de neòfits. Entre els neòfits, es troben les plantes invasores, com ara l’ailant o la cortadèria.

Per saber quina era la vegetació de temps anteriors cal recórrer als estudis de paleopalinologia, que poden remuntar-se molts anys enrere. A més dels estudis de pol·len, també n’informen les excavacions arqueològiques, que conserven fragments vegetals, granes i altres restes que donen llum sobre les plantes en temps passats.

L’actual ús dels herbicides en els conreus ha fet que cada cop es vegin menys plantes arvenses (males herbes dels camps de conreu, com les roselles, que inclou diferents espècies del gènere Papaver). També hi ha contribuït la desaparició de petites parcel·les de cultiu en favor de les grans extensions actuals de la agricultura industrial per on es mouen bé els tractors i altres ginys.

la concentració parcel·laria té efectes molt negatius per a la biodiversitat. La desaparició dels marges fa desaparèixer aquestes plantes i els insectes que se n’alimenten. Per això els horts ecològics fan cultius en parcel·les petites, tenen menys plagues. De fet, a França i Suïssa, les plantes associades als cultius han esdevingut tant rares que tenen llistes vermelles de plantes arvenses. Aquí estudis equiparables no s’han dut a terme.


El canvi climàtic
A Catalunya no és fàcil detectar el canvi climàtic per la flora, perquè en les darreres dècades hi ha hagut molts canvis en els usos del territori i no es fàcil de destriar que es degut al canvi climàtic i què es degut al canvi d’ús del territori per això seria més adient parlar de canvi global. Amb la dendrocronologia es pot detectar, amb l’amplada dels anells de creixement anyals dels arbres, els anys més humits, les oscil·lacions del creixement són derivades dels fenòmens meteorològics.

On es detecten els canvis és en la fenologia, en els canvis aparents de les plantes: floració, fructificació, naixement dels brots, pèrdua de les fulles… S’ha trobat un avançament en la floració i un retard en la pèrdua de les fulles. El problema d’aquests canvis és que el ritme dels vegetals va lligat a l’activitat dels insectes pol·linitzadors, o a la presència de les plantes nutritives de les erugues. Si la planta necessita reproduir-se i no hi és l’insecte pol·linitzador que la fertilitza, malament. Si l’eruga ha de menjar una fulla tendra que ja és marcida, malament. Els canvis en la fenologia tenen conseqüències en cascada en tota la xarxa que comporta l’arquitectura de la biodiversitat.

Estudis per a seguir la fenologia de les plantes, com ara Fenocat, RitmeNatura, Phénoclim són projectes ideals per detectar aquest canvis i poden ser fets mitjançant ciència ciutadana.

L’evolució en les plantes
Tot estudiant l’encriptació i l’aposematisme de les plantes Àngel exposa que li ve al cap la denominada tragèdia dels comuns o dels emprius. Les plantes no capturen ni el màxim de nutrients del sòl, ni el màxim d’aigua, ni creixen desaforadament, ni sobreviuen les més fortes, amb les fulles mes grans i taxes de creixement mes ràpid. Resumint molt: les plantes són més aviat alumnes disciplinades que no arriben a l’escenari que dibuixa la tragèdia dels comuns. I, a ran d’això, comenta Àngel que la teoria de l’evolució a l’ús s’hauria de perfilar tenint molt més present el món de les plantes.


La pregunta personal
Àngel confessa que la natura sempre li ha agradat molt, per això va triar biologia. Si anys enrere, quan va començar la carrera moltes persones li preguntaven “I, això per què serveix?” tot referint-se als estudis de biologia, ja que aleshores eren poc coneguts i de baix prestigi social; afortunadament en l’actualitat la societat ha canviat i és més culta.

Però, es confessa que és un biòleg atípic. Primer, estrany per ésser un biòleg de camp o de bota que s’estima més els espais oberts que romandre tancat a un laboratori o davant un ordinador. Després, perquè es dedica a estudiar les plantes considerades no útils des del punt de vista més antropoegocèntric.

Mirant enrere aquest estudi no ha estat un camí de roses. Encara recorda el selectiu, curs que feien tots els estudiants de primer de carrera de ciències. Dins del curs l’assignatura doble de càlcul linear i àlgebra infinitesimal o matemàtiques; amb exàmens finals de vuit hores quatre al matí i quatre a la tarda, com un autèntic calvari!

Després de superar aquell filtre, durant els estudis específics de biologia va tenir la sort de tenir professors excel·lents, com l’ecòleg Ramon Margalef, l’entomòleg Francesc Español -que feia classes a les vuit del matí per anar després al museu de zoologia- i el botànic Oriol de Bolòs, que el van marcar molt. També menciona Antoni Prevosti, de genètica.

Ángel es va especialitzar en zoologia i botànica alhora; confessa que es va iniciar en l’estudi dels caràbids, col·laborant als estius com a estudiant amb Antonio Palanca i Carlos Ascaso al aleshores Instituto de Estudios Pirenaicos i ara denominat Instituto Pirenaico de Ecologia de Jaca, encara que li atreien més els cerambícids.

Finalment, es va decantar a la botànica, perquè es feien moltes més sortides de camp i hi eren un grup reduït d’alumnes i entre ells existia molt bon ambient de treball. Però, encara li queda el cuquet, i per això estudia també les interaccions entre vegetals i animals reflectides en els mecanismes dissuasius i d’encriptació de les plantes. Podem constatar que li queda pendent molta feina i molt atractiva!

Àngel ens duu un regal dibuixat per ell mateix: és un esbós en forma de còmic amb comentaris que ha cregut copsar dels vegetals. Gràcies!


Més informació
Romo, Àngel M. (2019): Automimetisme en el gènere Puya (Bromeliaceae). Miconia Núm 3. ISSNN 254-8071
Romo, Àngel M. (2019): Les plantes, ens passen desapercebudes? Una enquesta a escolars sobre plantes. Miconia Núm 3. ISSNN 254-8071

El nitrogen: element imprescindible per als éssers vius, cafè científic amb Sara Marañón i Rossella Guerreri (16/10/2019)
L’estructura dels arbres, cafè científic amb Jordi Martínez-Vilalta (23/05/2017)
Com envelleixen els arbres (27/07/2012)
Boscos mediterranis, cafè científic amb Josep Maria Espelta (27/10/2011)
Espais naturals a Collserola, cafè científic amb Francesc Llimona (23/09/2011)
El nostre reflex en l’entorn, cafè científic amb Joan Pino (23/09/2010)

Imatges: wikimedia commons