Este artículo fue desarrollado por la Dra. Mahinda Martínez y Díaz de Salas y el M. en C. José Alan Herrera García de la Facultad de Ciencias Naturales.
Cuando pensamos en la evolución, generalmente nos imaginamos un camino hacia la complejidad: los peces que conquistaron la tierra o los simios que caminaron en dos patas. Sin embargo, la naturaleza tiene excepciones y cambios inesperados. Uno de los casos más fascinante es el del origen de las plantas acuáticas.
Hace aproximadamente 450 millones de años, un grupo de algas verdes protagonizó un evento que transformó el planeta: la terrestrialización (colonizar el medio terrestre). Para sobrevivir fuera del agua, estas pioneras desarrollaron estructuras especializadas como tejidos vasculares para transportar agua y nutrientes, cutículas cerosas para evitar la desecación, y unos poros microscópicos llamados estomas para intercambiar gases pero por los cuales también pierden agua. La conquista de la tierra firme fue un éxito rotundo.
Pero la historia no termina ahí. De manera muy similar a lo que ocurrió con los cétaceos (mamíferos terrestres que evolucionaron para regresar al mar como ballenas y delfines), algunos linajes de plantas terrestres emprendieron un viaje inverso: volvieron al agua.
Este fenómeno, intrigante y poco explorado ha ocurrido de forma independiente múltiples ocasiones, dando lugar a un grupo diverso, pero de pocas especies de plantas: las plantas acuáticas. Se estima que apenas entre 1-2% de las plantas vasculares han logrado adaptarse con éxito a la vida acuática.
Todas las plantas necesitan agua para crecer, en mayor o menor cantidad. Podríamos pensar que las plantas acuáticas (como los tules, lentejas de agua o jacintos) tienen la vida resuelta. Mientras las plantas del desierto luchan por cada gota de lluvia, las acuáticas nadan en abundancia. Sin embargo, vivir siempre ligado al agua tiene sus problemas:
1) Asfixia: no hay aire en las raíces, y éstas necesitan respirar.
2) Ahogamiento: si entra aire a las hojas, se ahogan y la planta muere.
3) Exceso: las que viven encima del agua tienen que ser capaces de repeler el exceso de agua cuando llueve para no hundirse o pudrirse.
4) Falta de luz: las que viven sumergidas luchan por captar rayos solares.
Las soluciones que han desarrollado estas plantas las hace únicas en el reino vegetal, entre sus muchas características tal vez las que más llaman la atención son las que les permiten evitar el agua. Por ejemplo, la parte más exterior de la planta (la epidermis) tiene pelos de diferentes tipos. Unas tienen una esfera en la punta que les permite atrapar burbujas de aire en caso de ser sumergidas (Fig. 1, Salvinia auriculata). Otras (Fig. 2, Pistia stratiotes) tiene pelos de muchas células, y cada célula es hueca, lo que les permite flotar bajo cualquier escenario. Lo contrario también sucede, con superficies totalmente lisas, y muchas veces provistas de ceras que permiten que el agua simplemente se escurra (Fig. 3, Hydocotyle umbellata).
Fig. 1 Salvinia auriculata
Fig. 2 Pistia stratiotes
Deshacerse del exceso de agua también es importante, y para eso desarrollan altas concentraciones de estomas (aperturas en las hojas que les permiten meter CO2 y sacar agua) (Fig. 3, Hydocotyle umbellata) que en cualquier planta terrestre resultarían mortales. También forman otro tipo de estructura para movilizar el agua que se llama hidatodo, que es un poro permanentemente abierto (Fig. 4, Nymphoides fallax).
Fig. 3 Hydocotyle umbellata
Fig. 4 Nymphoides fallax
En conclusión, las plantas acuáticas son mucho más que simples "plantas que viven en el agua". Son un fascinante experimento evolutivo, un viaje de regreso que demuestra que, a veces, para conquistar un medio, hay que olvidar lo aprendido y reinventarse, incluso si eso implica desarrollar un curioso "miedo al agua".
Referencias:
Koga, H., Ikematsu, S., & Kimura, S. (2024). Diving into the Water: Amphibious Plants as a Model for Investigating Plant Adaptations to Aquatic Environments. Annual Review of Plant Biology., 14, 22. https://doi.org/10.1146/annurevarplant-062923
Martínez, M., & García Mendoza, A. (2001). Flora y vegetación acuáticas de localidades selectas del estado de Querétaro. Acta Botánica Mexicana, (54), 1. https://doi.org/10.21829/abm54.2001.864
Mora-Olivo, A., Luis Villaseñor, J., & Martínez, M. (2013). Strictly aquatic vascular plants and their conservation in Mexico. Acta Botánica Mexicana, 103, 27–63. https://www.researchgate.net/publication/289989111
NOTA: Las imágenes presentadas fueron obtenidas en el Laboratorio de Botánica de la Facultad de Ciencias Naturales, Figuras 1-3 imágenes al microscopio electrónico de barrido.