Las hojas de los geófitos recolectan agua del rocío y la niebla usando formas de hojas inusuales.
Introducción
Para los botánicos, la árida región de Namaqualand en Sudáfrica se conoce como el “país de los torbellinos rizados”. Las herbáceas geófitas (plantas perennes que brotan de estructuras subterráneas como bulbos o tubérculos) presentan allí una gran variedad de formas. Muchos están retorcidos, forman espirales, tienen bordes ondulados o pliegues, están cubiertos de pelos o tienen configuraciones de hojas inusuales. Los hace intrigantes y hermosos para los humanos, que los han alojado en jardines botánicos de todo el mundo. Pero, ¿qué está impulsando esta diversidad salvaje?
En una palabra, agua. El agua es un contribuyente indispensable para la capacidad de las plantas de convertir la luz solar en alimento para ellas mismas y para otros seres vivos. Y en Namaqualand, la principal fuente de agua es el aire.
Las plantas que crecen en lugares secos han desarrollado una variedad de estrategias para aprovechar al máximo la poca agua que hay allí. Para los geófitos sudafricanos, el enfoque no es tanto conservar el agua como capturarla en primer lugar y dirigirla a sus raíces.
La estrategia
El aire comúnmente contiene agua en dos formas principales: como gas (conocido como vapor de agua) y como líquido en pequeñas gotas suspendidas. Cuando el aire con mucho vapor de agua toca una superficie que está más fría que él mismo, el vapor también puede condensarse para formar gotas líquidas.
Al igual que la hierba en un campo o césped, los geófitos sudafricanos se enfrían por la noche al liberar el calor del sol diurno en el aire que se enfría rápidamente, creando las condiciones para que el rocío se condense en sus hojas. Pero hacen que tu césped sea mejor. El área de superficie adicional que tienen debido a sus rizos y pelos les ayuda a liberar calor aún más rápido. Como resultado, son más hábiles que otras hojas para recolectar vapor de agua del aire.
Los rizos, espirales y pelos también ayudan a los geófitos a acumular niebla. Las gotas de agua en la niebla se adhieren fácilmente a las superficies que encuentran. Pero la capacidad de cualquier superficie en particular para acumular gotas de niebla depende de qué está hecha, qué área tiene y cómo está orientada en relación con la fuente de la humedad. Las superficies anchas tienden a acumular más humedad que las estrechas. Y las perpendiculares al flujo de aire tienden a juntarse más que las paralelas. Al enroscarse y girar, las plantas aumentan la variedad de orientación en sus hojas, mejorando las probabilidades de que las gotas de niebla se encuentren y se adhieran a ellas.
La presencia del agua en las hojas ayuda a las plantas de tres maneras. Primero, reduce la cantidad de agua que pierden del interior de sus tejidos. En segundo lugar, parte del agua puede absorberse directamente en el tejido de la hoja. En tercer lugar, un poco de agua gotea sobre el suelo debajo de la planta, donde las raíces pueden absorberla y dejarla disponible para su uso. .
Al enroscarse y girar, las plantas aumentan la variedad de orientación en sus hojas, mejorando las probabilidades de que las gotas de niebla se encuentren y se adhieran a ellas.
Las posibilidades
Las estructuras de los geófitos sudafricanos ofrecen información para desarrollar dispositivos de recolección de agua para uso humano en regiones que experimentan poca lluvia pero que tienen al menos una abundante humedad intermitente en el aire.
Las estructuras de recolección de agua que han desarrollado estas plantas también podrían inspirar el desarrollo de estructuras destinadas a recolectar otras sustancias del aire o el agua. Por ejemplo, las configuraciones que amplían el área de superficie podrían aumentar la capacidad de los dispositivos diseñados para contrarrestar el calentamiento global mediante la captura de dióxido de carbono del aire. De manera similar, los equipos diseñados para recolectar microplásticos o nanoplásticos del aire o el agua podrían usar estructuras onduladas o peludas para mejorar su capacidad de encontrar y capturar estos contaminantes microscópicos.
