Cómo trepan los frijoles comunes: el papel de las G-fibras

Las plantas pueden mover partes de su cuerpo para posicionarse mejor, como ajustar hojas o ramas. Algunas plantas, como las vides, llevan esto al siguiente nivel, trepando por otras plantas para alcanzar la luz del sol. Las vides han desarrollado varias maneras de escalar, incluyendo Tallos que se enrollan y el uso de zarcillos o raíces.

Las vides/twining, que se enrollan alrededor de sus soportes, son comunes y pueden ser perjudiciales. Algunas de estas vides pueden estrangular a las plantas anfitrionas, llevándolas a la muerte. En lugares como Estados Unidos, ciertas vides introducidas se han vuelto invasivas, como el kudzu, el bittersweet y la wisteria. Estas vides primero buscan algo a lo que agarrarse, luego ajustan su Crecimiento para enrollarse firmemente alrededor de ese soporte. Después de hacer contacto, necesitan mantener un agarre firme, y ahí es donde entra su estructura única.

#Cómo las Vides Mantienen su Forma

Investigaciones muestran que cambios sutiles en el tallo de una vid, o el desarrollo de ciertas estructuras como los estípules, pueden crear tensión que evita el deslizamiento y mantiene a la vid en su lugar. Un factor menos conocido que ayuda a esta estabilidad es la presencia de fibras especializadas llamadas fibras G. Estas fibras se encuentran en varias partes de las vides y ayudan a mantener su forma. Por ejemplo, están presentes en ramas dobladas, zarcillos enrollados y los tallos de las plantas trepadoras.

Estudios anteriores han encontrado fibras G en los tallos de muchas vides trepadoras, pero no se entiende completamente cómo estas fibras ayudan en su comportamiento de escalada. Aquí, nos enfocamos en la planta de Frijol Común como un sistema modelo. Al comparar diferentes tipos de formas de crecimiento, rastreamos dónde y cuándo se crean las fibras G durante los procesos de curvado, búsqueda y enrollado.

#Etapas del Desarrollo de la Planta

Para entender mejor cómo crecen los frijoles comunes y cómo se desarrolla el hábito de enredarse, analizamos diferentes etapas de su crecimiento. Plantas como el frijol común, específicamente una línea llamada L88-57, crecen en una serie de etapas identificables. La primera etapa tiene plántulas erectas con hojas pequeñas. En la segunda etapa, el tallo comienza a doblarse.

Durante la tercera etapa, estas plantas comienzan a realizar una circunnutación regular, que involucra moverse en pequeños círculos. En la cuarta etapa, el tallo crece rápidamente, y el movimiento se vuelve exagerado, con grandes revoluciones circulares. Cuando la planta encuentra algo en qué treparse, entra en la quinta etapa, donde comienza a enrollarse alrededor del soporte y sigue creciendo de esta manera hasta que muere.

#Anatomía del Tallo del Frijol Común

El tallo del frijol común tiene una estructura simple con capas distintas. La capa exterior es una epidermis parecida a la piel, seguida de varias capas llamadas corteza, y luego fibras y haces vasculares que transportan nutrientes y agua. Esta estructura difiere de muchas otras plantas trepadoras, que a menudo tienen sistemas vasculares especializados.

Para identificar qué partes son importantes para escalar, examinamos de cerca la anatomía del tallo. Las fibras G aparecen primero en los internodos jóvenes y se crean a partir de fibras existentes. A medida que el internodo madura, estas fibras continúan desarrollándose, proporcionando fuerza y soporte a la planta.

#Formación de Fibras G

Las fibras G en los frijoles comunes son particularmente interesantes porque comienzan a formarse en el lado del tallo que se dobla. Este es un hallazgo importante porque sugiere que las fibras G ayudan a mantener la forma del tallo en lugar de crear movimiento por sí solas. A medida que el internodo se desarrolla, las fibras G crecen más y se pueden encontrar en varias partes de la planta.

Al observar las fibras G, utilizamos técnicas de tinción especiales para resaltar su presencia y estructura. Otros métodos nos ayudaron a determinar la composición de las fibras, mostrando que son ricas en celulosa y ciertos tipos de pectina, que son importantes para la estructura de la planta.

#Desarrollo y Forma del Tallo

A medida que un internodo de frijol común madura, generalmente comienza recto, pero pronto se dobla ligeramente. Este doblado desencadena la formación de fibras G en el lado cóncavo mientras que el lado convexo permanece sin cambios. A medida que la planta crece, las fibras G maduran y desarrollan paredes más fuertes en el lado que experimenta la curvatura, lo que ayuda a reforzar la forma y la fuerza de la planta.

Curiosamente, el patrón de distribución de las fibras G también juega un papel importante en la estructura general. En las plantas trepadoras, las fibras G se encuentran en el interior de las secciones enrolladas del tallo, proporcionando estabilidad. En las formas arbustivas de la misma planta, las fibras G se distribuyen más uniformemente alrededor del tallo, indicando una diferencia en el hábito de crecimiento.

#Comparando Formas Trepadoras y Arbustivas

En esta investigación, examinamos cómo la distribución de fibras G difiere entre plantas trepadoras y aquellas que crecen más erguidas. Encontramos que muchos cultivares de frijol común pueden cambiar sus patrones de crecimiento según la disponibilidad de luz. Por ejemplo, mientras que los arbustos tienden a crecer rectos y llenos de fibras G en la circunferencia del tallo, las vides tienen fibras G principalmente en un lado, especialmente después de que ocurre el doblado.

En general, aunque ambas formas de crecimiento tienen fibras G, sirven diferentes propósitos dependiendo de si la planta está trepando o de pie. La presencia de estas fibras por sí sola no indica un hábito trepador, sino que muestra adaptabilidad a diferentes condiciones ambientales.

#Conclusiones

Hemos analizado cómo las fibras G contribuyen al desarrollo y soporte de la planta de frijol común. Las fibras G comienzan a formarse en respuesta al doblado físico en lugar de iniciar movimiento. Ayudan a mantener la postura de la planta y proporcionan la estabilidad necesaria, ya sea que la planta esté trepando o creciendo erguidamente.

La investigación muestra que los frijoles comunes podrían ser una especie útil para estudiar el comportamiento de escalada y la diversidad en las formas de crecimiento. Su rápido crecimiento y capacidad para adaptarse a las condiciones de luz los convierten en un tema interesante para una exploración más profunda en el desarrollo de las plantas y las adaptaciones estructurales.