Av. Carlos Tejedor 584
Turnos al 475-2134
Gladys Mirta Tuppin
Prof. en Ciencias Biológicas
LA TALA DE
Castelli 3932 - Mar del Plata
Cristales de calcio: las “piedras microscópicas” que acumulan las plantas
Natalia Borrelli y Mariana Fernández Honaine
Instituto de Geología de Costas y del Cuaternario “Dr Enrique J Schnack”, Facultad de Ciencias Exactas y Naturales,UniversidadNacionaldeMardelPlata-CICPBA,Funes3350,MardelPlata,Argentina.
Instituto de Investigaciones Marinas y Costeras, Facultad de Ciencias Exactas y Naturales, Universidad NacionaldeMardelPlata-CONICET,J B.Justo2550,MardelPlata,Argentina.
Muchas plantas, incluidos los cactus (familia vegetal de las Cactáceas), acumulan dentro de sus tejidos depósitos sólidos que se forman como consecuencia de su actividad metabólica,esdecir,durantesuciclodevida.Estosdepósitossellaman“fitolitos”(quesignifica algo así como “piedra de planta”) y pueden estar compuestos por sílice (como el vidrio) o por calcio. Son cuerpos microscópicos y su tamaño puede variar entre 5 y 200 micrones. Pero … ¿qué es un micrón? Un micrón es la milésima parte de un milímetro! Por lo que los fitolitos, incluso los más grandes, son mucho más pequeños que un milímetro, por lo que pueden observarseyestudiarseconlaayudadeunmicroscopio.
Si bien casi todas las plantas producen algún tipo de fitolito, los cactus en particular, generan cristales de oxalato de calcio. Estos oxalatos de calcio se forman en células especializadas, donde el oxalato (un producto metabólico) se une con el calcio absorbido desde el suelo por las raíces. En general, los oxalatos de calcio se pueden formar en cualquier órgano de la planta, pero son más abundantes en las hojas y en los frutos. En elcaso particular deloscactus,debidoalasadaptacionesadquiridasparapoderdesarrollarseenambientescon deficiencia de agua (reemplazo de hojas por espinas y desarrollo de tejidos suculentos en el tallo para facilitar el almacenamiento de agua), los oxalatos de calcio se forman mayormente en los tallos. Otra particularidad de las cactáceas, es que son uno de los grupos de plantas que más cristales de oxalato de calcio producen! Y en algunos cactus pueden representar hasta un 85%desupesoseco!
¿Cuáleslaimportanciadelosoxalatosdecalcioparalasplantas?
- Si bien el oxalato y el calcio son compuestos que poseen muchos beneficios fisiológicos, estructurales y nutricionales para las plantas, también pueden ser tóxicos. Es por ello que la formación de oxalatos de calcio permite que el exceso de oxalato y/o calcio quede “inmovilizado” en esos cristales y no produzcan daños a las plantas.
- La presencia de estos cristales hace que las plantas sean menos palatables, es decir quelosorganismosherbívorosevitencomerlas,porloqueprevienenlaherbivoría.
- También podrían desempeñar una función óptica, transfiriendo y dispersando la luz hacia las zonas de la hoja o tallo especializadas en la fotosíntesis, optimizando el uso delaradiaciónsolarylatasafotosintética.
- Los oxalatos de calcio podrían funcionar como fuente secundaria de dióxido de carbono(CO )paragarantizarlasmínimastasasfotosintéticasenplantasadaptadasa 2 ambientesáridos.
- Duranteelprocesodeformacióndelosoxalatosdecalcio,algunoselementostóxicos (aluminio y/o metales pesados) pueden quedar “atrapados” dentro de la cristales, porloquepodríantenerunefectodedetoxificación.
Los cristales de oxalato de calcio pueden adoptar distintas formas: drusas (con forma semejante a pequeñas rosas), prismas (cristales con forma romboédrica), estiloides (cristales rectangulares alargados), rafidios (manojos de muchos cristales con forma de agujas) y arenas cristalinas (agrupación de cristales de tamaño muy pequeño), dependiendo de la especie vegetalquelosgenere.Unadelasmorfologíasmáscomúnenloscactussonlasdrusas. En la siguiente figura podemos observar cristales de oxalato de calcio en distintas especies de cactus,muchasdelascualespertenecenaespeciesmencionadasparaelsudestedelasSierras de Tandilia (Sottile y col., 2024). Les invitamos a apreciarlos y sorprenderse por lo perfecto de susformas!
Cristales de oxalato de calcio en especies de cactus. A. Drusas (dr) en Opuntia penicilligera (foto tomada con microscopio óptico, barra: 100 micrones, Perrota y Arambarri, 2018). B. Detalle de una drusa en Opuntia penicilligera (foto tomada con microscopio electrónico de barrido, barra: 20 micrones, Baran y Monje, 2008). C. Drusa en Opuntia aurantiaca (foto tomada con microscopio electrónico de barrido, barra: 60 micrones, Monje y Baran, 2002). D. Drusas (dr) en Opuntia ficus-indica (foto tomada con microscopio óptico, barra: 100 micrones, Perrota y Arambarri, 2018). E. Rafidios (r) en Selenicereus grandiflorus (foto tomada con microscopio electrónico de barrido, barra: 10 micrones, Hartl y col., 2007). F. Prisma en Mammillaria elegans (foto tomada con microscopioelectrónicodebarrido,barra:10micrones,Hartlycol.,2007).G.Detalledeuna drusa de Gymnocallycium platense (foto tomada con microscopio electrónico de barrido, barra: 10 micrones, Baran y Monje, 2008). H. Drusas (dr) en Geohintonia mexicana (foto tomadaconmicroscopioóptico,barra:100micrones,fotoN.Borrelli).I.Arenascristalinas
Esperamos que este breve artículo haya contribuido a ampliar la mirada hacia las plantas en general, y las cactáceas en particular, a descubrir y apreciar su belleza tanto externacomointerna,yafortalecerelcompromisodeprofundizarysostenerelintercambio desaberesconelfindecontinuaraportandoalaconservacióndelabiodiversidad.
Bibliografía consultada
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Hartl, W.P., Klapper, H., Barbier, B., Jurgen Ensikat, H., Dronskowski, R., Muller, P., Ostendorp, G., Tye, A., Bauer, R., Barthlott,W 2007.DiversityofcalciumoxalatecrystalsinCactaceae.Can.
J Bot.85:501-517. (1) y detalle de las arenas cristalinas (2) en Wigginsia tephracantha (foto tomada con microscopioóptico,barra:200micrones,MonjeyBaran,2002).
Karabourniotis , G., Horner, H.T. , Bresta, P. , Nikolopoulos, D. Liakopoulos, G. 2020. New insights into the functions of carbon–calcium inclusions in plants. New Phytologist 228: 845–854. Monje, P.V., Baran, E.J. 2002. CharacterizationofCalciumOxalatesGeneratedasBiomineralsinCacti.PlantPhysiology128:707–713.
Perrota, V.G., Arambarri, A.M. 2018. Cladodes anatomy of Opuntia (Cactaceae) from the province of Buenos Aires (Argentina). Bol.Soc.Argent.Bot.53(3):345-357.
Sottile,G.D.,Wraage,C.P.,Rayó,C.,Tonello,M.S.2024.ReflexionessobrenuestrovínculoconlaNaturaleza:Cactus yCrasasdelasSierrasdeTandilia.RevistaCactusyCrasas.AmigosdecactusycrasasMardelPlata.
