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Celastrus orbiculatus

Celastrus orbiculatus es una enredadera leñosa de la familia Celastraceae . [ 1 ] Se le llama comúnmente celastrácea oriental , [ 2 ] [ 3 ] [ 4 ] así como celastrácea china , [ ...

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Celastrus orbiculatus es una enredadera leñosa de la familia Celastraceae . [ 1 ] Se le llama comúnmente celastrácea oriental , [ 2 ] [ 3 ] [ 4 ] así como celastrácea china , [ 3 ] celastrácea asiática , [ 4 ] celastrácea de hojas redondas , [ 4 ] y celastrácea asiática .

Es originaria de China, donde es la especie de Celastrus de mayor distribución , y de Japón y Corea. [ 5 ] Fue introducida en Norteamérica en 1879, [ 6 ] y se considera una especie invasora en el este de Norteamérica. [ 7 ] Se asemeja mucho a la especie nativa norteamericana, Celastrus scandens , con la que se hibrida fácilmente. [ 8 ]

Descripción

La característica distintiva de esta planta caducifolia son sus enredaderas: delgadas, esbeltas y con corteza de color plateado a marrón rojizo. Generalmente miden entre 1 y 4 cm de diámetro. Sin embargo, si su crecimiento no se ve afectado, las enredaderas pueden superar los 10 cm y, al cortarlas, mostrarán anillos de crecimiento que pueden tener más de 20 años.    

Cuando Celastrus orbiculatus crece de forma natural, forma matorrales densos ; cuando se encuentra cerca de un árbol, sus enredaderas se enroscan alrededor del tronco hasta alcanzar los 12 metros de altura . Se sabe que las enredaderas que rodean el árbol pueden estrangularlo hasta la muerte o romper ramas debido al exceso de peso, lo cual también ocurre con la especie americana de crecimiento más lento, C. scandens . Las hojas son redondas y brillantes, de 2 a 12 cm de largo, tienen márgenes dentados y crecen de forma alterna a lo largo de las enredaderas.    

Pequeñas flores verdes nacen en cimas axilares. El fruto es una cápsula de tres valvas que se abre para revelar arilos de color rojo brillante que cubren las semillas. Todas las partes de la planta son venenosas. [ 9 ]

Área de distribución y hábitat

Debido a las perturbaciones sistemáticas en los bosques del este para la producción de madera y la recreación, la celastrácea oriental se ha naturalizado en paisajes, bordes de carreteras y bosques del este de Norteamérica. En Estados Unidos, se puede encontrar desde Luisiana en el sur, hasta Maine en el norte y hasta las Montañas Rocosas en el oeste. [ 10 ] [ 11 ] Prefiere los bosques mesófilos , donde se sabe que desplaza a las plantas nativas. [ 12 ]

Cultivo

Celastrus orbiculatus se cultiva como planta ornamental . En el Reino Unido, ha obtenido el Premio al Mérito de Jardinería de la Real Sociedad de Horticultura . [ 13 ]

Como especie invasora

La celastrácea oriental es una especie muy competitiva en su entorno, y su dispersión ha puesto en peligro la supervivencia de otras especies. Una característica que contribuye a su éxito es el atractivo color de sus frutos. Como resultado, es consumida por mamíferos y aves, que dispersan las semillas en diferentes lugares.

La introducción de la celastrácea oriental en nuevas áreas amenaza la flora local porque las plantas nativas tienen entonces un fuerte competidor en las cercanías. La especie es originaria del este de Asia , pero fue introducida en los EE. UU. con fines estéticos. [ 14 ] Se ha utilizado en arreglos florales y, debido a una eliminación inadecuada, la planta se ha introducido de forma imprudente en áreas, afectando la ecología de más de 33 estados, desde Georgia hasta Wisconsin , y partes de los Apalaches . [ 14 ] El organismo crece principalmente en el perímetro de áreas con abundante vegetación, lo que le permite acceder fácilmente a la frontera de recursos. La capacidad de la celastrácea oriental para crecer en una variedad de entornos ha demostrado ser perjudicial para muchas especies de plantas a lo largo de las montañas Apalaches y se está desplazando cada vez más hacia el oeste con el paso del tiempo. [ 15 ] [ 16 ] [ 17 ]

Mapa de distribución de la celastrácea oriental
Este mapa muestra las ubicaciones identificadas de la celastrácea oriental hasta 2012 (proporcionado por el Departamento de Agricultura de los Estados Unidos). [ 17 ]

La celastrácea oriental emplea múltiples estrategias de invasión y dispersión que le permiten competir con éxito con las especies vegetales circundantes en regiones no nativas. Esta es una razón importante por la que el control de la especie presenta dificultades de manejo. [ 18 ] La invasión de la planta ha generado diversas complicaciones ecológicas, de manejo y agrícolas, convirtiéndola en un foco de los esfuerzos de conservación ambiental .

En la Unión Europea , está incluida en la lista de especies exóticas invasoras de interés para la Unión y, por lo tanto, no puede importarse, criarse, transportarse, comercializarse ni liberarse intencionadamente en el medio ambiente en ninguno de sus Estados miembros. [ 19 ] [ 20 ]

Respuesta a factores abióticos

La luz solar es uno de los recursos más vitales para la celastrácea oriental. Como lo demuestran experimentos controlados, la celastrácea oriental crece más rápidamente en ambientes con mayor cantidad de luz solar. En un estudio donde las poblaciones recibieron más del 28% de luz solar, exhibió un mayor crecimiento y biomasa. [ 21 ] Este estudio utilizó capas de tela tejida para controlar el porcentaje de luz solar disponible. En este experimento, la longitud total viva (LTV, la longitud viva de los tallos de cada planta) aumentó cuando la celastrácea oriental se expuso a mayores cantidades de luz solar. [ 21 ] Si la celastrácea oriental se expuso a un 2% de luz solar, entonces la proporción de LTV disminuyó. [ 21 ] La celastrácea oriental puede aumentar su biomasa en un 20% cuando se expone a un 28% de luz solar en lugar de un 2%. La fuerte respuesta de la planta a la luz solar es paralela a su papel como especie invasora, ya que puede superar a otras especies luchando por obtener más luz solar. Aunque las tasas de crecimiento disminuyen cuando la celastrácea oriental se expone a un 2% de luz solar (debido a una disminución en la capacidad fotosintética ), aún exhibió una tasa de supervivencia del 90%. [ 22 ] Los datos experimentales han indicado que la celastrácea oriental tiene una gran capacidad para tolerar condiciones de luz baja "que oscilan en promedio de 0,8 a 6,4% de transmitancia ". [ 23 ] En comparación con su congénere celastrácea americana, cuando se coloca en hábitats con poca luz, se encontró que la celastrácea oriental tenía mayor altura, mayor biomasa aérea y mayor masa foliar total. [ 22 ] [ 23 ] La celastrácea oriental, en comparación con muchas otras especies competidoras, es mejor competidora para obtener luz solar.

La temperatura es otra variable que influye en el crecimiento y desarrollo de la celastrácea oriental como especie invasora. A diferencia de otras especies invasoras, se ha demostrado que las altas temperaturas estivales inhiben el crecimiento de la planta. También se ha observado que la celastrácea oriental se ve favorecida en hábitats con alta precipitación anual. Esto es relevante, ya que contrasta notablemente con otras especies invasoras comunes, como Berberis thunbergii y Euonymus alatus , que presentan una menor probabilidad de establecimiento en entornos con alta precipitación anual. [ 24 ]

En comparación con otras especies invasoras analizadas en un estudio reciente, la celastrácea oriental fue más frecuente en paisajes dominados por áreas urbanizadas. [ 24 ] También se observó que los hábitats abiertos y abandonados influyen positivamente en la propagación de la planta en comparación con otras especies invasoras. [ 24 ] Además, la especie se ve muy favorecida en hábitats de borde . Esta capacidad de vivir en diversas condiciones ambientales genera preocupación respecto a la dispersión de la planta.

Interacciones bióticas

Interacciones mutualistas

Un factor determinante en la capacidad de la celastrácea oriental para competir con especies de plantas nativas es su capacidad para formar asociaciones mutualistas con hongos micorrícicos , específicamente hongos micorrícicos arbusculares . [ 25 ] El crecimiento de la celastrácea oriental depende en gran medida de la absorción de fósforo . En un estudio reciente, se encontró que el crecimiento era mayor cuando los hongos micorrícicos arbusculares estaban presentes en suelos con bajas concentraciones de fósforo, en comparación con cuando la planta se colocó en un ambiente con altas concentraciones de fósforo en el suelo sin la presencia de hongos micorrícicos arbusculares. [ 25 ] Los resultados de este estudio muestran la importancia de las relaciones simbióticas para permitir que la celastrácea oriental absorba eficazmente los nutrientes de su entorno. Además, la relación simbiótica con las micorrizas permite que esta especie invasora utilice menos energía en la biomasa de la raíz para absorber los nutrientes necesarios. Esto puede ser crucial para permitir que la celastrácea oriental actúe como una especie invasora eficaz, ya que puede asignar más energía a su biomasa aérea en lugar de a su biomasa subterránea; Un punto significativo con respecto a la invasividad de esta planta radica en su capacidad fotosintética y reproductiva. [ 25 ] La relación simbiótica establecida con hongos solo ocurre con hongos micorrícicos arbusculares, mientras que no se ha observado tal relación con hongos ectomicorrícicos . Estos estudios han demostrado que las micorrizas adecuadas son un factor determinante importante para la supervivencia de una planta en su entorno. [ 25 ] Los estudios también han mostrado evidencia de que "las especies de plantas introducidas pueden modificar las comunidades microbianas en el suelo que rodea no solo sus propias raíces, sino también las raíces de las plantas vecinas, alterando así las interacciones competitivas entre las especies de plantas". [ 25 ] Este podría ser un rasgo invasor clave para la celastrácea oriental, ya que le permite afectar negativamente la vida vegetal circundante al alterar sus relaciones microbianas simbióticas subterráneas. [ 25 ] Sin embargo, es necesario realizar más experimentos para determinar si este organismo emplea este rasgo como estrategia invasora.

Las linternas moteadas , otra especie invasora en los Estados Unidos, utilizan la celastrácea oriental como planta huésped. [ 26 ]

Interacciones competitivas

Una de las características invasoras de la celastrácea oriental es su eficaz utilización de la energía para aumentar la altura de la planta, lo que le confiere una ventaja competitiva sobre plantas similares. Un estudio realizado en 2006 mostró que, en comparación con su congénere, la celastrácea americana, la celastrácea oriental tenía mayor altura, mayor biomasa aérea y mayor masa foliar total. [ 22 ] Esto no significa que la celastrácea oriental superara a la celastrácea americana en todos los criterios: en comparación con la celastrácea oriental, "la celastrácea americana tenía mayor diámetro del tallo, área foliar individual y relación masa foliar/masa del tallo", lo que sugiere que la celastrácea americana centró su crecimiento en las partes posteriores de la planta en lugar de en las características de la planta enfatizadas por la celastrácea oriental, como la longitud del tallo. [ 22 ] Esto es significativo ya que la altura juega un papel importante para que la celastrácea oriental pueda competir con la vegetación circundante. [ 22 ] Centrar el crecimiento en la longitud del tallo le permite estar en una posición fuerte para absorber la luz, al tiempo que impacta negativamente la vida vegetal circundante al crear condiciones de sombra.

También se ha demostrado que la morfología trepadora de la especie tiene efectos negativos sobre la vegetación circundante. Por ejemplo, la evidencia sugiere que esta característica morfológica facilita su capacidad para estrangular árboles cercanos, creando un efecto negativo general sobre los árboles, como hacerlos más susceptibles a los daños por hielo o dañar las ramas debido al peso de la planta. [ 27 ] Además, los estudios han sugerido que la celastrácea oriental es capaz de absorber nutrientes de las plantas circundantes. El estudio encontró que esto ocurre en una variedad de entornos, lo que sugiere tanto una mayor plasticidad relativa de la planta como una mayor absorción de nutrientes. [ 23 ]

Un estudio observó que la presencia de la celastrácea oriental aumenta la alcalinidad del suelo circundante, una característica de muchas especies de plantas invasoras exitosas. [ 27 ] Esto altera la disponibilidad de nutrientes esenciales y dificulta la capacidad de absorción de nutrientes de las plantas nativas. Si bien la relación entre la celastrácea oriental y la alcalinidad del suelo es consistente, existen varios mecanismos propuestos para explicar esta observación. La importante biomasa aérea de la planta requiere la absorción preferencial de nitrato sobre amoníaco , lo que conduce a la nitrificación del suelo . También posee una alta capacidad de intercambio catiónico , lo que también sustenta la mayor biomasa. Cualquiera de estas funciones podría explicar el aumento de la alcalinidad, pero se necesitan más experimentos para determinar el mecanismo exacto. [ 27 ]

Hibridación

Otra amenaza importante que plantea la celastrácea oriental es la hibridación con la celastrácea americana. La hibridación se produce fácilmente entre hembras de celastrácea americana y machos de celastrácea oriental, aunque se sabe que el proceso inverso ocurre en menor medida. La especie híbrida resultante es totalmente capaz de reproducirse. [ 28 ] En teoría, si la invasión de la celastrácea oriental continúa empeorando, la hibridación generalizada podría alterar genéticamente a toda la población de celastrácea americana, posiblemente llevándola a la extinción. [ 15 ]

Gestión

Para minimizar los efectos de la invasión de la celastrácea oriental en los hábitats norteamericanos, su crecimiento y dispersión deben controlarse rigurosamente. La detección temprana es esencial para el éxito de los esfuerzos de conservación. Para reducir su crecimiento y dispersión, se corta la vegetación aérea y se rocía el follaje con triclopir , un herbicida común . El glifosato es otro método químico de control. Estos dos herbicidas se suelen rociar directamente sobre las plantas a finales de otoño para evitar que afecten a otras plantas. Estos pasos deben repetirse anualmente o siempre que se observe rebrote. [ 29 ] El triclopir no es tóxico para la mayoría de las especies animales e insectos y es ligeramente tóxico para algunas especies de peces, pero tiene una vida media de menos de un día en el agua, lo que lo hace seguro y eficaz para su uso en el campo. [ 29 ] [ 30 ] También se han utilizado métodos mecánicos, pero no son tan eficaces debido a la dificultad de eliminar completamente la raíz. [ 31 ] Tampoco existe ningún agente de control biológico disponible para ayudar a controlar esta especie. [ 32 ] Se están utilizando métodos mecánicos y químicos, pero solo están solucionando la situación temporalmente.

Fitoquímicos

El bicelafanol A es un trinorditerpeno dimérico neuroprotector aislado de la corteza de Celastrus orbiculatus . [ 33 ]

Usos

A pesar de la leve toxicidad de su fruto, algunos animales de granja pastan en sus hojas sin sufrir efectos adversos. Sus vides, resistentes y duraderas, son una buena fuente de material para tejer cestas. La corteza interna fibrosa se puede utilizar para fabricar cordajes resistentes .

Referencias

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