
En morfología vegetal , las espinas , los aguijones y las púas , y en general las estructuras espinosas (a veces llamadas dientes espinosos o procesos apicales espinosos ), son extensiones o modificaciones duras y rígidas de hojas , raíces , tallos o brotes con extremos afilados y rígidos, y generalmente cumplen la misma función: defender físicamente a las plantas contra la herbivoría .
Descripción
En el lenguaje común, los términos se usan más o menos indistintamente, pero en términos botánicos, las espinas se derivan de los brotes (por lo que pueden o no estar ramificadas, pueden o no tener hojas, y pueden o no surgir de una yema), [ 1 ] [ 2 ] [ 3 ] [ 4 ] las espinas se derivan de las hojas (ya sea la hoja entera o alguna parte de la hoja que tenga haces vasculares en su interior, como el pecíolo o una estípula ), [ 1 ] [ 2 ] [ 3 ] [ 4 ] y los aguijones se derivan del tejido epidérmico (por lo que se pueden encontrar en cualquier parte de la planta y no tienen haces vasculares en su interior [ 4 ] ). [ 1 ] [ 2 ] [ 3 ]
Los márgenes de las hojas también pueden tener dientes, y si esos dientes son afilados, se les llama dientes espinosos en un margen de hoja espinoso [ 1 ] [ 2 ] (algunos autores los consideran una especie de espina [ 2 ] ). En un ápice de la hoja, si hay un proceso apical (generalmente una extensión de la nervadura central), y si es especialmente afilado, rígido y espinoso, puede denominarse proceso apical espinoso o punzante [ 1 ] (nuevamente, algunos autores los llaman una especie de espina [ 2 ] ). Cuando la epidermis de la hoja está cubierta de tricomas muy largos y rígidos (más correctamente llamados cerdas en este caso; [ 1 ] para algunos autores una especie de aguijón [ 2 ] ), puede denominarse vestidura hispida ; [ 1 ] [ 2 ] [ 3 ] si los tricomas son urticantes, puede denominarse vestidura urente . [ 1 ]
También se pueden encontrar espinas o estructuras espinosas derivadas de las raíces. [ 5 ]
Función
La función principal de las espinas y púas es disuadir a los herbívoros de forma mecánica. Por ello, se clasifican como defensas físicas o mecánicas, en contraposición a las defensas químicas .
No todas las funciones de las espinas o gloquidios se limitan a la defensa contra ataques físicos de herbívoros y otros animales. En algunos casos, se ha demostrado que las espinas dan sombra o aíslan a las plantas que las producen, protegiéndolas así de temperaturas extremas. Por ejemplo, las espinas del cactus saguaro dan sombra al meristemo apical en verano, y en las plantas de la subfamilia Opuntioideae , los gloquidios aíslan el meristemo apical en invierno.
Agrawal et al. (2000) encontraron que las espinas parecen tener poco efecto en los polinizadores especializados, de los cuales dependen muchas plantas para reproducirse. [ 6 ]
Definiciones y distinciones técnicas
Los procesos puntiagudos o espinosos se pueden dividir a grandes rasgos según la presencia de tejido vascular: las espinas y las púas se derivan de los brotes y las hojas respectivamente, y tienen haces vasculares en su interior, mientras que las púas (como las de las rosas ) no tienen haces vasculares en su interior, por lo que se pueden quitar más fácil y limpiamente que las espinas y las púas.





Espinas
Las espinas son ramas o tallos modificados . Pueden ser simples o ramificadas.
- Espina de cítricos lisa y sin rasgos distintivos .
- Espina de Gymnosporia buxifolia , sus hojas, nudos y su aparición a partir de una yema axilar, lo que demuestra su naturaleza como rama.
Carissa bispinosa mostrando sus características espinas ramificadas.
Espinas
Las espinas son hojas modificadas , estípulas o partes de hojas, como extensiones de las nervaduras. Algunos autores prefieren no distinguir las espinas de las púas porque, al igual que estas y a diferencia de los aguijones, suelen contener tejido vascular . [ 7 ]
Las espinas se describen de diversas maneras como espinas peciolares (como en Fouquieria ), espinas foliáceas (como en Phoenix ) o espinas estipulares (como en Euphorbia ), todas ellas ejemplos de espinas que se desarrollan a partir de una parte de la hoja que contiene el pecíolo, el nervio central o un nervio secundario. [ 1 ] Las plantas de la familia de los cactus son particularmente conocidas por su densa cubierta de espinas. Algunos cactus también tienen gloquidios (o gloquidias , singular gloquidio), un tipo particular de espina de origen diferente, que son más pequeñas y caducas con numerosas púas retros a lo largo de su longitud (como se encuentra en las areolas de Opuntia ). [ 1 ]
- Las espinas de Fouquieria splendens se desarrollan a partir de los pecíolos de las hojas .
- Espinas de las estípulas en Vachellia xanthophloea .
Areolas y espinas del Rhodocactus grandifolius , un árbol con forma de tronco .
Espinas de Mammillaria balsasoides
Espina ganchuda de Mammillaria balsasoides
Espinas
Las espinas son comparables a los pelos, pero pueden ser bastante gruesas (por ejemplo, las espinas de las rosas). Son extensiones de la corteza y la epidermis . [ 8 ] [ 9 ] Técnicamente hablando, muchas plantas que comúnmente se consideran con espinas o púas en realidad tienen espinas. Las rosas , por ejemplo, tienen espinas. [ 7 ] Si bien se sabe que la posición de las espinas y púas está controlada positivamente por la filotaxis , la posición de las espinas parece ser verdaderamente aleatoria. Si no, entonces por una filotaxis tan arcana que da la apariencia de aleatoriedad. Las espinas más grandes se encuentran en el tronco y las ramas principales de Ceiba speciosa , que pueden tener 5 cm (2,0 in) de largo y diámetro.
El género Solanum contiene una mezcla de especies con y sin espinas. Un análisis filogenético realizado en 2024 concluyó que miembros de una familia de genes conocida por su participación en la biosíntesis de citoquininas estaban involucrados en la producción de espinas. [ 10 ]
Espinas erguidas en el tallo de Caesalpinia decapetala .
Espinas de rosa .
Espinas en las hojas de Solanum viarum .
Otras estructuras
Otras estructuras similares son los dientes espinosos, los procesos apicales espinosos y los tricomas. Los tricomas , en particular, se distinguen de las espinas y los aguijones en que son prolongaciones mucho más pequeñas (a menudo microscópicas) del tejido epidérmico, menos rígidas y de aspecto más parecido a un pelo; suelen constar de solo unas pocas células de la capa más externa de la epidermis, mientras que los aguijones pueden incluir tejido cortical. Los tricomas suelen ser defensas eficaces contra pequeños insectos herbívoros; las espinas y los aguijones generalmente solo son eficaces contra herbívoros más grandes, como aves y mamíferos.
Margen de la hoja espinosa en Ilex aquifolium .
Proceso apical espinoso en Sansevieria .
Tricomas rígidos y afilados en Galium aparine .
Tricoma urticante en Urtica dioica .
Espinoso es un término que describe a las plantas que poseen estructuras puntiagudas que disuaden a los herbívoros. También puede referirse a la tendencia a ser o volverse espinoso en algún sentido o grado, como en: "la división de las acacias africanas en función de las estípulas espinosas frente a las no espinosas". [ 11 ]

También hay espinas derivadas de raíces, como las del tronco de las "palmeras espinosas de raíz" ( Cryosophila spp.). Las raíces del tronco de Cryosophila guagara crecen hacia abajo hasta una longitud de 6 a 12 cm, luego dejan de crecer y se transforman en una espina. [ 5 ] La anatomía de las raíces coronales de esta especie (raíces entre las bases de las frondas vivas) también se altera durante su vida. [ 5 ] Inicialmente crecen hacia arriba y luego giran hacia abajo y finalmente también se vuelven espinosas. [ 5 ] Las raíces laterales de estos dos tipos de raíces, así como las de las raíces zancudas de esta especie, también se vuelven espinosas. [ 5 ] Algunos autores creen que algunas de estas cortas raíces laterales espinosas tienen una función ventilatoria, por lo que son "neumorrizas". [ 5 ] También se pueden encontrar cortas raíces laterales espinosas que pueden tener una función ventilatoria en las raíces de Iriartea exorrhiza . [ 5 ]
También hay espinas que funcionan como neumorrizas en la palma Euterpe oleracea . [ 5 ] En Cryosophila nana (anteriormente Acanthorhiza aculeata ), hay raíces espinosas; algunos autores prefieren llamarlas "espinas de raíz" si la longitud de la raíz es menor a 10 veces el grosor y "raíces espinosas" si la longitud es mayor a 10 veces el grosor. [ 5 ] También se han descrito raíces espinosas adventicias en los troncos de árboles dicotiledóneos del África tropical (por ejemplo, Euphorbiaceae, como en Macaranga barteri , Bridelia micrantha y B. pubescens ; Ixonanthaceae, Sterculiaceae), y también se pueden encontrar protegiendo órganos perennes como tubérculos y cormos (por ejemplo, Dioscorea prehensilis -Dioscoreaceae- y Moraea spp. -Iridaceae- respectivamente). [ 5 ] Espinas cortas en la raíz cubren la base tuberosa de la planta epífita Myrmecodia tuberosa (Rubiaceae), que probablemente brindan protección a las hormigas que habitan cámaras dentro del tubérculo mientras se desplazan sobre la superficie de la planta. (Jackson 1986 [ 5 ] y referencias allí citadas). En muchos aspectos, el patrón de formación de espinas es similar al que ocurre en el desarrollo de espinas a partir de brotes laterales. (Jackson 1986 [ 5 ] y referencias allí citadas).
Evolución
Se ha propuesto que las estructuras espinosas pueden haber evolucionado inicialmente como un mecanismo de defensa en plantas que crecen en ambientes arenosos que proporcionaban recursos insuficientes para la rápida regeneración de los daños. [ 12 ] [ 13 ]
Variación morfológica
Las estructuras espinosas se presentan en una amplia variedad de ecosistemas, y su morfología también varía enormemente. Se presentan como:
- ramas afiladas (por ejemplo en Carissa , Citrus , Crataegus ),
- inflorescencias espinosas ( Tylecodon ), [ 14 ]
- una pequeña punta en el extremo de la hoja (hojas mucronadas) ( Sansevieria ), [ 15 ]
- hojas completamente convertidas en espinas ( Opuntia ), [ 16 ]
- estípulas convertidas en espinas (muchas Vachellia ),
- espinas en los tallos ( Rosa , Erythrina y Ceiba speciosa ),
- pelos urticantes (es decir, que pican) ,
- cerdas y
- espinas finamente barbadas llamadas gloquidios .
Algunas espinas son huecas y actúan como mirmecodomatos ; otras (por ejemplo, en Crataegus monogyna ) tienen hojas. Las espinas de muchas especies son ramificadas (por ejemplo, en Crataegus crus-galli y Carissa macrocarpa ).
Usos humanos
Las plantas con espinas o púas se utilizan a menudo como defensa contra robos , plantándose estratégicamente debajo de las ventanas o alrededor de todo el perímetro de una propiedad. [ 17 ] También se han utilizado para proteger cultivos y ganado de animales merodeadores. Algunos ejemplos son los setos de espino blanco en Europa, los agaves u ocotillos en América y en otros países donde se han introducido, el naranjo de Osage en los estados de las praderas de EE. UU. y la sansevieria en África. [ 18 ]
Véase también
Referencias
- 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 Simpson, MG 2010. "Morfología vegetal". En: Sistemática vegetal, 2.ª edición . Elsevier Academic Press. Capítulo 9.
- 1 2 3 4 5 6 7 8 Judd, Campbell, Kellogg, Stevens, Donoghue. 2007. "Características estructurales y bioquímicas". En: Sistemática vegetal, un enfoque filogenético, tercera edición . Capítulo 4.
- 1 2 3 4 Turner et al. 2005, Sonoran Desert Plants, an Ecological Atlas. University of Arizona Press.
- ^ Van Wyk , Van Wyk . 2007. Cómo identificar árboles en Sudáfrica. Struik.
- 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 Jackson, MB (2012-12-06). Formación de nuevas raíces en plantas y esquejes . Springer Science & Business Media. ISBN 978-94-009-4358-2.
- ↑ Agrawal, Anurag A.; Rudgers, Jennifer A.; Botsford, Louis W.; Cutler, David; Gorin, Jessica B.; Lundquist, Carolyn J.; Spitzer, Brian W.; Swann, Alisa L. (2000). "Beneficios y limitaciones en la defensa de las plantas contra los herbívoros: las espinas influyen en los visitantes florales legítimos e ilegítimos del cardo estrellado amarillo, Centaurea solstitialis L. (Asteraceae)". The Southwestern Naturalist . 45 (1): 1– 5. Bibcode : 2000SWNat..45....1A . doi : 10.2307/3672545 . ISSN 0038-4909 . JSTOR 3672545 .
- 1 2 Bell, AD 1997. Plant form: an illustrated guide to flowers plant morphology . Oxford University Press, Oxford, Reino Unido. Vista previa en Google Books.
- ^ Van Wyk, Braam (2007). Cómo identificar árboles en el sur de África ( edición ilustrada). Struik. pag. 184.ISBN 978-1-77007-240-4.
- ↑ Sengbusch, Peter (31 de julio de 2003). "Corte transversal a través de la espina de una rosa" . Archivado del original el 30 de abril de 2008. Recuperado el 27 de abril de 2009 .
- ^ Satterlee, James W.; Alonso, David; Gramazio, Pietro; Jenike, Katharine M.; Él, Jia; Arrones, Andrea; Villanueva, Gloria; Plazas, Mariola; Ramakrishnan, Srividya; Benoit, Matías; Gentil, Iacopo; Hendelman, Anat; Shohat, Hagai; Fitzgerald, Blaine; Robitaille, Gina M. (2 de agosto de 2024). "Evolución convergente de espinas de plantas mediante cooptación genética repetida a lo largo de un tiempo" . Ciencia . 385 (6708) eado1663. Código Bib : 2024Sci...385o1663S . doi : 10.1126/ciencia.ado1663 . ISSN 0036-8075 . PMC 11305333 . PMID 39088611 .
- ↑ Ross, JH "Un compendio de las especies de Acacia africanas." Serie: Memorias del Estudio Botánico de Sudáfrica, n.° 44. Instituto de Investigación Botánica, Departamento de Servicios Técnicos Agrícolas, Pretoria, 1979.
- ↑ Steve Brill , Evelyn Dean, Identificación y recolección de plantas comestibles y medicinales (1994), pág. 17.
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- ↑ Dyer, R. Allen, "Los géneros de plantas con flores del sur de África", Vol. 2. ISBN 0-621-02863-0, 1976
- ↑ Anderson, Edward F., La familia del cactus, Pub: Timber Press 2001 ISBN 978-0-88192-498-5
- ↑ Felson, Marcus (2006) Crimen y naturaleza , pág. 288.
- ^ Hunter, JA (1993) Editor "Hunter": Buccaneer Books, ISBN 978-1-56849-109-7
Bibliografía
- Simpson, MG 2010. "Morfología vegetal". En: Sistemática vegetal, 2.ª edición . Elsevier Academic Press. Capítulo 9.
- Judd, Campbell, Kellogg, Stevens, Donoghue. 2007. "Características estructurales y bioquímicas". En: Sistemática vegetal, un enfoque filogenético, tercera edición . Capítulo 4.
- Esau, K. 1965. Anatomía vegetal , 2ª edición. John Wiley & Sons. 767 págs.
- Llamas, KA 2003. Plantas tropicales con flores . Timber Press, Portland. 423 págs.
Enlaces externos
Textos en Wikisource: - " Espina (planta) ". Nueva Enciclopedia de Collier . 1921.
- " Espina ". Obra de referencia para el nuevo estudiante . 1914.
- Morfología vegetal
- Mecanismos de defensa biológica
- Peligros de la recreación al aire libre