Ho: Los cambios en la velocidad de reacción de la Mimosa pudica obedecen a variaciones de luminosidad.
HA: Los cambios en la velocidad de reacción de la Mimosa pudica obedecen a variaciones de temperatura.
Quintana Luis
Resumen
El estudio se realizo con el principal objetivo de conocer si las variaciones de temperaturas tienen alguna influencia en el comportamiento de Mimosa pudica. Se examinaron un total de 175 especímenes a diferentes niveles de temperaturas a lo largo del día; en definitiva se hicieron 6 observaciones por día. Los resultados se enmarcan en que Mimosa pudica responde a las variaciones de temperatura con una mayor velocidad de respuesta a las dadas entre 34-35 grados centígrados y una menor velocidad de respuesta a temperaturas de 26 – 33 grados centígrados. No hay que obviar que Mimosa pudica también se relacione con la luminosidad del día para descubrir sus foliolos y cerrarlos por la noche, pero es seguro que esta luminosidad no controla la velocidad de reacción ante un posible predador o un toque a propósito.
Se puede aseverar que Mimosa pudica es una de las plantas mas sorprendente del bosque tropical seco y por que no decirlo; una de las mas sorprendentes del mundo. Pueda que no tenga colores llamativos u olores extravagantes como los tienen otras plantas, pero el solo hecho que esta se protege respondiendo a variación de temperaturas, al mismo tiempo que se accione al toque de algún objeto o individuo y responda a fotonastia la hace otro ser vivo más que ha evolucionado para sobrevivir.
Palabras claves: Cambios, reacción, Mimosa púdica, variación, temperatura.
Introducción
En los seres vivos existen dos tipos de respuesta frente a estímulos ambientales: respuestas rápidas (mediadas por el sistema nervioso) y respuestas lentas (mediadas por el sistema hormonal). En el caso de las plantas no existe un sistema nervioso y sus respuestas frente a los cambios ambientales son mediadas por hormonas vegetales. A estas respuestas se las conoce como Tropismos.
Tropismos: son las respuestas específicas que dan las plantas a los cambios o estímulos que se producen en algún factor del ambiente. Los tropismos son, por lo general, respuestas que consisten en movimientos de crecimiento de algunas partes del vegetal, como los tallos, hojas y raíces (2011, http://fai.unne.edu.ar/biologia/planta/externos.htm).
Se caracterizan por involucrar un aumento de la biomasa, razón por la cual son respuestas irreversibles y lentas. Las plantas responden en forma diferente a un mismo estímulo, dependiendo de la parte del vegetal que lo esta recibiendo. Así, el tallo posee fototropismo positivo, mientras que la raíz posee fototropismo negativo.
1. Las hormonas vegetales son producidas por células que se ubican en las zonas apicales de la planta. Estas células no están agrupadas en estructuras específicas formando glándulas, como se presentan en los animales.
Además determinan una enorme gama de funciones en las plantas. Participan en el crecimiento de los vegetales gracias a que producen el alargamiento de sus células. También participan en la maduración de los frutos, en la caída de las hojas y cicatrización de las heridas.
La importancia de las hormonas se debe a que las plantas no poseen un sistema nervioso, como los animales; un vegetal que se acerca hacia la luz no lo hace porque "le conviene", ya que no es consciente de ello, sino por el efecto de una hormona que determina que la planta se curve en esa dirección.
Esta respuesta al estímulo es vital para la planta, porque de esta forma obtiene la energía luminosa para realizar fotosíntesis. Pero debe quedar en claro que la respuesta es involuntaria y se debe a la producción de una sustancia química específica (2011, http://fai.unne.edu.ar/biologia/planta/externos.htm).
Sin embargo existe otra forma de respuesta vegetal relacionada al contacto, a este se le conoce como nastia, que es una respuesta que produce un movimiento pasajero en alguna parte del vegetal respondiendo a estímulos táctiles, lumínicos, etc. (2001, http://www.wordreference.com/definicion/nastia.)
Las nastias se efectúan de acuerdo con trayectorias transitorias predeterminadas por la estructura dorso ventral del órgano correspondiente. Se conocen varias clases de nastias:Termonastias son movimientos de apertura y cierre, según la variación de la temperatura.
Fotonastias son variaciones debidas a cambios en la intensidad de luz. La iluminación produce, en general, apertura de las flores; la oscuridad, el cierre. En las plantas de floración nocturna ocurre al revés. Muchos movimientos de las hojas en relación con la intensidad de luz no son debidos a diferencias en el crecimiento, sino a variaciones en la temperatura de las células. Se relacionan con la temperatura y la luminosidad las nastias producidas por la alternancia del día y la noche (nictinastias). Generalmente, las hojas nictinásticas se disponen por la noche en forma que los foliolos ocultan parte de la superficie superior, que durante el día exponen a la luz en grado máximo; tales movimientos deben responder a variaciones de permeabilidad del plasma. Sismonastias, movimientos rápidos en los que una parte de la planta adopta posiciones particulares; se deben a la turgencia de las células de determinados tejidos. Los más llamativos se observan en mimosas tropicales, cuyas hojas y peciolos se pliegan rápidamente después de un golpe.
Es el caso de la Mimosa pudica. Esta planta, al ser tocada por algún objeto o por el contacto de la mano de una persona, responde plegando sus pequeños folíolos, y si la intensidad del contacto es mayor, puede suceder que la rama completa caiga (2011, http://fai.unne.edu.ar/biologia/planta/externos.htm).
Con tan solo mirar la reacción de Mimosa púdica ante un toque o un golpe, las personas en general quedan asombradas y lo hacen aun más cuando descubren que esta también se cierra por las noches. Una de las mayores incógnitas acerca de esta planta es: porque se cierra?, o que hace que esta se cierre?, incógnitas que ya han sido respondidas por reconocidos investigadores. Es pues esta investigación realizada con el objetivo principal de ver en que influye la temperatura a este tipo de respuestas.
Es una planta originaria de América tropical de la familia de las Fabáceas. Tiene hojas compuestas bipinnadas, formadas por dos pares de pinnas que contienen de 15-25 pares de foliolos lineares obtusos, con forma de helecho. Flores muy pequeñas, de color rosado malva, en cabezuelas pediceladas de hasta 2 cm de diámetro. De raíces grandes. Suele alcanzar más de un metro de altura. Su vida es corta, 5 años aproximadamente.
El mecanismo que esta planta realiza es provocado por osmosis. Entran iones de K+ lo que provoca que el medio interno se haga hipertónico respecto del exterior y se produzca una turgencia. Dependiendo si dicha turgencia tiene lugar en las células flexorales o extensoras, los foliolos se abren o se cierran (2011, es.wikipedia.org/wiki/Mimosa_pudica).
Dado a este fenómeno es de mucho interés conocer los factores que provocan el comportamiento de esta planta. Por otro lado si tomamos en cuenta que la experiencia empírica nos dice que mimosa púbica reacciona tan solo al contacto de cuerpos con esta, y a la variación de luminosidad, hay que hacerse la siguiente pregunta; ¿Qué tanto influye la temperatura sobre la reacción en el despliegue de las hojas de Mimosa púbica?
Metodología
El estudio se realizo en el Parque Nacional Palo Verde, cantón Bagaces, Guanacaste, Costa Rica. El método de muestreo que se utilizo, fue el muestreo simple por conveniencia, ya que se recolectaron datos según factibilidad de individuos, la cantidad total de especímenes fue de 175 plantas.
Esta investigación se desarrollo en base a la respuesta de Mimosa púbica ante variaciones de temperaturas. Los individuos en estudio se seleccionaron al azar; fijando un punto de inicio y luego dividiendo las salidas en varias secciones y separándolas de 1-1.5 metros de distancia una de la otra para poder observar su reacción. Estas ubicadas en el humedal que está frente a las instalaciones de la OET, a unos 5 metros de distancia lado oeste al primer mirador de aves.
Los datos se obtuvieron a partir de 6 observaciones in situ. Se realizo un experimento el cual consistía en lo siguiente; Primera noche: comprobar si Mimosa púdica respondía a temperaturas altas. Para aumentar la temperatura, se cubrió la planta con una caja que se forro con papel aluminio por dentro y con tela por fuera, así se evito que entrara viento frio. Según el experimento: Se cubrió la planta con la caja ya preparada, procurando no hacer contacto con esta y para proveer una temperatura adecuada al experimento, se colocaron dos lámparas de color amarillo (trabajan con calor).
Las variables que se tomaron en cuenta fueron: tiempo de respuesta al cerrarse, temperatura, hora, número de plantas.
Para analizar los datos se hizo una comparación de variables con el programa Statistica (Statsoft, version 6.0) y de esta manera se pudo obtener una correlación dirigida a variables continuas.
Dentro de los materiales utilizados están: cronometro, caja de cartón, papel aluminio, dos lámparas de calor, tela, papelógrafo, cinta métrica, termómetro y hielo.
Resultados
A mayor temperatura, mayor velocidad en la reacción de Mimosa pudica ante el contacto de sus hojas o de su tallo. Según el siguiente grafico la significancia de nuestro estudio es alta respecto a la regresión y su correlación de temperatura con tiempo de respuesta es positiva.
En otras palabras; Con temperaturas más altas Mimosa pudica es capaz de cerrar sus hojas más rápido que lo haría a temperaturas mas bajas, esto hace que la planta reaccione con mayor rapidez ante un potencial predador (R²: 0.59929190 No. of cases: 175 p = 0.000000) Std.Error: 0.4422146 p < 0.0000
No obstante, Mimosa pudica abre y cierra sus hojas dependiendo de la luminosidad del día, sin embargo no hay que confundir este fenómeno con la reacción ante la variación de temperaturas.
Dependent: tiempo Multiple R: 0.77413946 F = 258.7357 R²: 0.59929190 df = 1,173 No. of cases: 175 adjusted R²: 0.59697567 p = 0.000000
Standard error of estimate: 0.593319239, Intercept: 8.323029956 Std.Error: 0.4422146 t( 173) = 18.821 p < 0.0000
Conclusiones
1. La velocidad de reacción de Mimosa púdica es afectada por la variación de temperaturas
2. Aunque Mimosa pudica necesite de la luminosidad para abrir sus foliolos, este fenómeno esta exento al comportamiento de esta especie al ser tocada, es decir la velocidad de reacción es influenciada por la temperatura.
3. Independientemente de la temperatura si no hay suficiente luminosidad Mimosa pudica no dispone de sus foliolos para abrirse.
4. La temperatura promedio que define la respuesta de Mimosa pudica a reaccionar rápido y efectivamente ante un toque es de 33oc.
5. La temperatura promedio que define la respuesta de Mimosa pudica a reaccionar rápido y efectivamente es de 28oc, cabe recalcar que si la luminosidad es baja esta no abrirá sus foliolos.
La aceptación de la hipótesis alternativa evidentemente nos muestra la influencia que tiene la temperatura sobre Mimosa pudica en su tiempo de reacción. Mientras que esta planta utiliza luminosidad para desplegar sus foliolos, también dispone de la temperatura para agilizar sus movimientos frente al contacto que muchas veces hay entre objetos u individuos y ella. Habría que ver también, si el tipo de suelo tiene relación con su desarrollo y hacer otra investigación en invierno donde las temperaturas son mas bajas y determinar si sus tiempos de respuestas son variables según temperatura.
Es de gran satisfacción saber que este trabajo pueda ayudar a responder algunas incógnitas respecto al tema, sin embargo como todo tema investigado luego de finalizado siempre surgen mas preguntas como: por que Mimosa pudica en el tiempo de estudio siempre abría sus foliolos a la misma hora? Como es que sabia cuando hacerlo?, por que no se cerraba cuando el viento soplaba fuerte y movía sus folios?. En fin seria de gran provecho intentar de nuevo el experimento antes mencionado, pero con mayores facilidades de trabajo.
Doy especial agradecimiento a Dios por esta gran oportunidad, a esta organización por la oportunidad que me dio de recibir este excelente curso de pre-grado, al Dr. Mahmood Sasa y a los maestros por ocupar de su tiempo y ensenarnos de lo mucho que saben y a mis compañeros por brindarme de su apoyo y amistad.
Bibliografía
Paginas de internet utilizadas:
1. Tropismo en vegetales, (http://fai.unne.edu.ar/biologia/planta/externos.htm)
2. Taxonomía de Mimosa Pudica, (es.wikipedia.org/wiki/Mimosa_pudica)
3. Definición de nastia, (http://www.wordreference.com/definicion/nastia)
Anexos
Autor:
Luis Everardo Quintana Sánchez