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Dime a que hueles y te diré quien eres

Uno de los sentidos que más disfrutamos los humanos inconscientemente es el olfato, además nuestro cerebro graba con una exactitud situaciones o experiencias asociadas a un aroma, es probablemente uno de los primeros sentidos de la evolución, la captación y procesado de moléculas dispersas en el aire o en el agua fue fundamental para el origen de la vida y su diversificación. El olor y el sabor son nuestros sentidos químicos. El ser humano no es precisamente un gran sabueso, pero aún así distinguimos más de 10.000 olores (moléculas) diferentes, las memorizamos y cientos de genes están involucrados en el desarrollo y funcionamiento de este sentido. Nosotros nos valemos de nuestro epitelio, lleno de cilios que capturan las moléculas que miles de neuronas receptoras procesan enviando una determinada señal a nuestro sistema nervioso, esto es la punta del iceberg en cuanto a las distintas soluciones a las que han llegado los seres vivos en nuestro planeta, antenas receptoras de feromonas, lenguas que captan moléculas del aire y las transportan al paladar, palpos gustativos, “oler” a través del “gusto”, incluso receptores químicos en las plantas o la captura a nivel de membrana en seres

Xanthopan morganii praedicta libando néctar de su orquídea Angraecum sesquipedale. Foto: Minden Pictures/Superstock

Xanthopan morganii praedicta libando néctar de su orquídea Angraecum sesquipedale. Foto: Minden Pictures/Superstock

unicelulares, entre otras soluciones evolutivas.

El aire está lleno, abarrotado, saturado de moléculas orgánicas volátiles que generan la gran mayoría de seres vivos para comunicar millones de hechos, un caso que personalmente me encanta es el famoso “olor a tierra mojada” cuando llueve, realmente no es la tierra lo que huele sino una molécula que desprenden algunas cianobacterias y hongos al hidratarse, llamada geosmina, en griego literalmente “olor a tierra”. Es fundamental para los seres de ambientes desérticos u otros dependientes de la presencia de agua, la olfacción de este compuesto indica el camino hacia el agua y ya entrando en materia, algunas plantas de ambientes áridos emiten geosmina en su floración para atraer polinizadores que sedientos se lanzarán a la flor.

Es sabido por todos que las plantas emiten olores y durante miles de años muchos han sido aprovechados por el ser humano, es posible que sean los conocidos como aceites esenciales los más usados para condimentar, aromatizar y también ocultar nuestro desagradable olor propio, grandes industrias se han forjado en torno al olor de las plantas y también de sus órganos sexuales, las flores.

En torno al 90% de las especies vegetales emiten algún volátil al aire, ya sea intencionadamente con algún objetivo (defensa, comunicación, atracción) o provocado por el propio anabolismo sin finalidad alguna. Por ejemplo, algunas cuando son dañadas emiten moléculas que son recibidas por otras plantas que reaccionan preparándose para un posible ataque, puede que incluso esta reacción provoque otros olores que repelen al atacante.  Centrándonos en las plantas con flores, surge la pregunta; ¿todas las flores huelen?, probablemente la respuesta sea afirmativa, aunque nuestros sentidos químicos no capten nada es casi seguro que otro ser vivo será capaz de capturarlo. Una hipótesis interesante planteada por Peñuelas y Llusià (2004) en conclusión de algunos trabajos es que en general los organismos producen estos compuestos volátiles sin una finalidad dada, pero la evolución les da utilidad o no sin un papel adaptativo concreto.

Estos compuestos volátiles son principalmente terpenos, ácidos grasos saturados e insaturados, bencenos, fenilos y sulfuros que son generados en distintos partes de las células, en distintas zonas del individuo y determinados por factores como el ciclo vital de la planta, estado de salud, la temperatura o la luz. Los distintos factores bióticos o abióticos desencadenan reacciones en cascada que hacen que se transcriban estas moléculas de bajo peso y generalmente volátiles a temperatura ambiente que pueden atravesar la pared celular y ser liberadas al aire de forma pasiva o mediante glándulas o mecanismos activos.

Linalool

Linalool

 

Tras esta introducción, dando pinceladas sobre los receptores y emisores, vamos a entrar en el mundo aparte de las orquídeas, si has podido leer posts anteriores en este blog te habrás percatado que las orquídeas son las plantas más evolucionadas en muchos aspectos, en su morfología o en la relación con otros seres vivos, incluídos los hongos, pues bien, en el aroma de sus flores podríamos afirmar que también son las reinas en variedad y en funcionalidad. Algunas son auténticas delicias para nuestro sentido, verdaderos perfumes irresistibles nos invitarán a inhalar una y otra vez, otras nos recuerdan a caramelo, chocolate o miel, las hay que imitan olor a carne podrida o excrementos, seguramente debido a componentes sulfurados o aminos, para atraer a las moscas, algunas recuerdan a perro mojado o queso y miles no nos producen ninguna reacción y diremos que no huelen. Craso error. Las orquídeas son zoofilas, es decir su reproducción depende de animales que sean capaces de transportar el polen entre distintas plantas, la evolución ha encontrado vías para la atracción mediante los olores, dulces atraerán a nectarívoros, afrutados a frugívoros, olor a descomposición o excrementos atraen a moscas u otros descomponedores. En el caso de que el polinizador sea nocturno como las polillas, el olor es fundamental para atraerlos, generalmente observamos que son flores blancas o con colores muy pálidos ya que estos no tienen importancia en la oscuridad de la noche pero con un intenso aroma, tan intenso que pueden apreciarse a cientos de metros. Pero ¿y esas que aparentemente no nos huelen a nada?, ¿de verdad no huelen?. Han dado un paso más allá y entre sus compuestos volátiles se encuentran moléculas que imitan o se acercan en estructura a partes de las feromonas emitidas por las hembras de animales. En Europa las más conocidas en este fenómeno son las orquídeas del género Ophrys que no conformes con imitar morfológicamente a las hembras de distintos insectos también emiten compuestos que forman parte de las feromonas femeninas de estos insectos, por ejemplo emiten linalol o acetato de decilo (Borg-Karlson y Tengo, 1986) que en el caso de Dasyscolia o abejas del género Andraena son componentes que forman parte de las feromonas femeninas. Los machos se ven

atraídos visualmente y olfativamente por las flores, creen que son hembras e intentan la cópula, fenómeno llamado pseudocópula, momento en el que es más que probable que los sacos polínicos queden adheridos a la cabeza del himenóptero o en el abdomen (sección pseudophrys). La especialización es tal a veces que solo atraen a una única especie de polinizador, el caso más conocido es de la orquídea Ophrys speculum y la avispa scolida Dasyscolia ciliata, cuya pseudocópula podéis disfrutar en el video que hice hace unas semanas en la provincia de Granada.

¿Cómo es posible que sepamos todo esto? Hay algunos protocolos de laboratorio para capturar y analizar estas moléculas que emiten las plantas combinando distintas técnicas, en los últimos años se está avanzando enormemente en este campo y aún hay técnicas en experimentación que sin duda mejorarán nuestro conocimiento. La más utilizada actualmente se lleva a cabo introduciendo la planta o la flor en un recipiente al vacío e ir pasando los gases emitidos por un espectrómetro de masas, una técnica combinada llamada cromatografía de gases en la que se aumenta la temperatura de la muestra para forzar la volatilización de los compuestos y se analiza el espectro emitido al pasar un haz de luz, salvando las distancias, algo así como analizar la atmósfera de un planeta lejano analizando cómo pasa la luz de las estrellas a través. Gracias a estas pruebas se ha podido saber que cuando el estigma es polinizado la flor deja de generar los volátiles que son atrayentes para los insectos, esto se traduce en un evidente ahorro de energía a la planta, una vez se ha conseguido el objetivo de la polinización cruzada todos los esfuerzos se centrarán en facilitar la fecundación de los óvulos y la generación de semillas.

Una vez hemos identificado muchos componentes que emite una determinada planta o su flor tendremos que cruzar estos datos con lo que verdaderamente atrae al insecto, esto se hace mediante un experimento que a algunas personas nos puede parecer algo cruel pero necesario para entender el proceso. Se separan las antenas receptoras del insecto que queramos analizar y literalmente se conectan a un voltímetro muy sensible, a continuación se harán pasar rozando las antenas los volátiles detectados por separado y se registran los cambios de voltaje que experimenta la antena a la exposición de cada molécula, si hay voltaje significa que hay estímulo reactivo a la molécula y por tanto provocará una respuesta en el animal.

En conclusión, esto de los aromas botánicos va más allá de la increíble vainilla o los maravillosos masajes con aceite de lavanda, es un tema tan amplio como apasionante. Aún nos queda mucho que estudiar, que aprender sobre las plantas y en concreto sobre las orquídeas. Cada tema que llama a la puerta abre un mundo enorme al que a veces da vértigo asomarse, aquí mi objetivo, regalar pinceladas divulgativas para los que solo quieran asomarse y dar la llave para los que les llame lanzarse al vacío.

Bibliografía:

  • Volatile compounds from plants. Origin, emission, effects, analysis and agro applications. J. Camilo Marín-Loaiza y Carlos L. Céspedes
  • Linking isoprene with plant thermotolerance, antioxidants and monoterpene emissions. Peñuelas J, Llusià J, Asensio D, Munné-Bosch S
  • Pollinator-mediated selection, reproductive isolation and floral evolution in Ophrys orchids. Nicolas J. Vereecken

Una orquídea en el Gintonic

La princesa Tzacopontziza, la estrella de la mañana, andaba soñadora entre las luces tamizadas de las hojas de los árboles, estaba locamente enamorada de el príncipe Zkatan-Oxga, el joven venado, que la observaba detrás de un árbol. Ella suspiró y en ese momento ZkatanOxga se mostró delante, ella ante tal sorpresa cayó en sus brazos y se dejó besar. Un guarda que vió la escena, corrió a contar el pecado a los sumos sacerdotes de Tonoacayohua, diosa de las cosechas, que de inmediato salieron con el resto de la guardia a buscarlos. Ellos huyeron, huyeron, durante horas, pero el agotamiento y la sed finalmente facilitaron la tarea a la guardia. Cuando fueron capturados, los sacerdotes mandaron decapitar a ambos por amarse sin haber pasado por los ritos, pero su amor era tan fuerte, que al morir, el joven Zkatan se convirtió en un robusto árbol y la bella Tzacopontziza se transformó en una liana trepadora que abrazó suavemente al tronco del robusto Zkatan y que adornó de preciosas orquídeas. Así cuenta la leyenda el origen de la vainilla, una orquídea trepadora que crece abrazada a los árboles y que no florece hasta que no supera los diez o doce metros de tallo.

Las orquídeas, en general, no forman parte del repertorio culinario de los humanos, salvo los bulbos de algunas terrestres para hacer el Salep turco y la Vainilla, uno de los condimentos más usados y valorados en todo el mundo. De la vainilla no se consume ni la raíz, ni las hojas, ni el tallo, ni la flor, se consume, tras un laborioso proceso, la cápsula que la planta genera con miles de semillas en su interior tras la polinización de la flor, es el fruto de la Vainilla, con forma de vaina y que le da su nombre actual.

Los ancestros de los Mayas ya usaban tlilxochitl (vainilla), pero fueron estos los que desarrollaron bien su proceso y uso, sobre todo para el xocoatl, una bebida de polvo de la semilla del cacao condimentada con vainilla que bebían nobles y guerreros, denominación de la que proviene la palabra ‘chocolate’. Aunque no eran ellos los que la cultivaban ya que su región no reunía las condiciones adecuadas, se la compraban a los totonacas que posteriormente ayudarían al conquistador Hernán Cortés a derrotar al imperio mexica.

Flor de Vainilla

Flor de la vainilla

La especie principal en el cultivo de esta subfamilia de orquídeas para su explotación agrícola es la Vanilla planifolia de la que se conocen hoy en día numerosas variedades fruto de la selección genética de planta con distintos fines (Bourbon, Tahitiense, Veracruz), siendo Madagascar, Indonesia y China las principales potencias en producción y Mexico en America, aunque se cultiva en otros países.

Existen más de un centenar de especies pertenecientes al género Vanilla descrito por Plumier en 1.703 en Nova Plantarum Americanarum Genera, distribuído actualmente entre África, América y Asia (India Filipinas, Tahiti, Java). Una gran conocida es Vanilla pompona también cultivada en menor medida, es de las más grandes del género con gruesos tallos y grandes hojas, otra usual es la malgache Vanilla humblotii con espectaculares flores. La subfamilia Vainilloidae es extensa, no todas epífitas o trepadoras, comprende algunos géneros de hábitos terrestres, por ejemplo es destacable el género Pseudovanilla donde hay plantas micoheterótrofas sin clorofila dependientes de la micorriza con un hongo que es a su vez saprófito de materia orgánica en el suelo.

El género Vanilla, comprende a especies, todas de hábito trepador que pueden alcanzar más de 30 metros de tallo, con raíces adventicias (zarcillos rizoides) de fijación con función fotosintética y de absorción, las hojas son opuestas alternas oblongo lanceoladas generalmente cerosas de aspecto craso. Flores en racimos de poca duración, trímeras zigomorfas bilaterales, de color crema o amarillo claro de aromas dulces, con el labelo tubular, generalmente con nectarios sin espolón y con fenómeno de fotonastia, es decir se abren en respuesta a la luz del día y se cierran por la noche. Una vez fecundadas el ovario, tricarpelar, se transforma en una cápsula en forma de vaina verde que puede alcanzar entre 12 y 30 cm de longitud con miles de semillas en su interior, esta cápsula tarda entre 6 y 8 meses en madurar en la planta tornando un tono amarillento desde el ápice hacia el pedúnculo. Prefieren suelos con bajo contenido en sílice ricos en magnesio y hierro con buen aporte de materia orgánica, las grandes cultivos Mexicanos suelen encontrarse sobre suelos lateríticos de origen volcánico ultramáfico, aunque su principal preferencia simplemente es que el suelo sea poroso, bien drenado y ventilado. Prefieren un clima netamente tropical sin estación seca con más de 1500 mm de precipitación y temperaturas medias anuales de 22°C.

El cultivo se realiza en zonas forestales ya que requiere troncos de árboles por los que trepar, no tiene especial preferencia por la especie de árbol aunque se desarrolla mejor en troncos anchos que le

Capsulas verdes de Vainilla

Capsulas verdes de Vainilla

proporcionen sombra, no parasita al árbol, creencia bastante extendida, solo lo usa de sostén, por tanto el árbol puede estar muerto o puede usarse un tutor artificial para su cultivo. La propagación para su explotación se realiza mediante esquejes, llamados en México, bejucos, con unas 10 yemas de longitud y con un grosor del tallo de 1 cm, aunque para reproducción doméstica donde se las puede atender individualmente bastaría con un par de yemas. Estos esquejes provienen de cultivares agrícolas seleccionados de décadas de cultivo, nunca son extraídos de vainillas salvajes, la propia poda y mantenimiento del cultivo es autosuficiente en este sentido. Se coloca el esqueje sin retirar sus hojas sobre la tierra, tumbado sin enterrar y se cubre una parte con hojas secas y materia orgánica que debe mantenerse siempre húmeda. No suelen tardar más de un mes en enraizar y un mes más en empezar a sacar nuevas yemas. Una vez que la planta está bien asentada y si se dan las condiciones puede llegar a crecer más de 10 cm al día, aunque esto en un cultivo doméstico o de invernadero es difícil de conseguir.

En condiciones de cultivo en sus países de producción la floración suele darse a los tres años de su plantación, en cultivo doméstico o de invernadero es algo más difícil, teniendo en cuenta además que necesita al menos 10 metros de tallo para ello.

La polinización natural la realizan pequeños himenópteros pero con escasa tasa de éxito, para producir vainilla se realiza manualmente forzando la autopolinización. Aunque la flor está diseñada para evitar la autogamia, es decir que se fecunde con su propio polen, con la ayuda de un estilete separando el labelo se presiona sobre el rostelo y con la ayuda de los dedos con una leve presión los polinios se inclinarán hacia atrás quedando adheridos al estigma de la flor. Aquí es donde comienza el largo y laborioso proceso hasta conseguir la vainilla seca, aromática y saborizante que todos conocemos en nuestros alimentos. Tras ocho meses en la planta cuando la vaina comienza a amarillear es el momento de su recolección, aproximadamente cada planta producirá un 1 kg de producto final. Con el fin de deshidratar las vainas lo máximo posible sin perder las esencias y aromas tan valiosos se deben someter a un secado gradual natural con cambios de temperatura e insolación, proceso cada vez menos artesanal, aunque contaré aquí la forma tradicional.

Proceso vainillero:

Pesada – Se pasan por la báscula los sacos y es clasificada según el sonido que produce la cápsula al golpear con el suelo. Para una buena vainilla madura debe ser parecido al de un cacahuete seco.

Despezonada – En el proceso se retiran a las vainas una a una de forma manual el resto de la flor que quedó seco, al que se denomina pezón, se aprovecha para eliminar las cápsulas que se encuentran abiertas o rajadas.

Encajonado – Se introducen cerca de 1000 vainas en sacos envueltos en mantas de arpillera y se colocan en cajones.

Encajonado de vainilla

Encajonado de vainilla

Hornado – Estos cajones se introducen en lo que llaman caloríficos u hornos de baja temperatura donde la vainilla se mantiene 24 horas a una temperatura de 40 a 80°C y otras 24 horas más 60 a 65°C. Estas 48 horas un operario vela por mantener estas temperaturas.

Segundo encajonado – Tras pasar por el horno las vainas se sacan de los petates y se colocan bien estiradas ocupando todo el espacio en grandes cajones sin dejarla enfriar, la base de los cajones está agujereada y se cubren con una manta para que suden durante 48 horas, este agua es desalojada por los agujeros de la base. Aquí ya tienen un color oscuro café. 

Soleado – Se extiende en el suelo tela de rafia o de saco y encima se extienden ordenadamente las vainillas. Después de unas horas al sol se recogen y se vuelven a colocar en los cajones anteriores para que vuelvan “sudar”, al día siguiente si hace sol, se volverán es extender al sol, sino, se dejarán aquí hasta que vuelva a salir el sol, si se alargan mucho los días nublados se extienden en techados abiertos donde no caiga la lluvia. Este proceso manual de alternado de sol y sudores determinan la calidad de la vainilla. Con un mínimo de 15 veces es de calidad superior, cuando se pasa de 30 veces se clasifica como ordinaria.

Selección de grosor – O “dar grueso” expresión usada en el gremio. Se clasifican en delgadas o gruesas y una vez terminada la clasificación se volverán a asolear otros 4 o 5 ciclos.

Selección de calidad – Se clasifica en ordinaria, mediana, buena, superior y extra, aunque estas calificaciones dependen del país productor, en otras clasificaciones se usan los “grados” numéricos. Esto requiere de años de experiencia vainillera ya que se determina mediante aroma, color, textura, etc.

Cuarentenas – Durante los primeros cuarenta días se mantienen reposando en cajones, tapadas con mantas y se observa a diario para controlar que no haya ataques por hongos u otras alteraciones o insectos. Si se se observan hongos, se limpian una a una con alcohol y  generalmente se someten a otro ciclo de sol. Posteriormente se cambian de sitio, colocándolas de nuevo y se someten a otra cuarentena, repitiendo soleadas y limpiezas manuales si se requiere, este periodo puede alargarse de 80 a 100 días.

Capsulas de Vainilla

Amarre de vainas curadas antes de enlatar.

Amarre – Si las cuarentenas aseguran que las vainas están completamente curadas y ya no sufrirán alteraciones la vainilla se ata fuertemente en mazos de 500 gramos, que suman unas 100 vainas cada uno, siguiendo los criterios de calidad y de tamaños que van de 10 a 20 cm de longitud.

Enlatado – Se acumulan varios mazos y se introducen en latas cuyo interior está protegido de papel de parafina.

Exportación – Tras meses de trabajo artesano, esmero y mimo llega el momento de viajar, las vainillas serán distribuidas a distintos destinos en todo el mundo.

El final del fruto de la vainilla será el de obtener extracto, ser molidas o para conservar íntegras y pasarán a formar parte de miles de alimentos en todo el mundo, incluido ese Gin Tonic que en un alarde de “estilismo” adornarán algunos con una vaina completa de esta maravillosa orquídea.

Me gustaría finalizar el artículo mostrando mi preocupación y oposición hacia los cultivos intensivos que se están dando en los últimos años relacionados con la explotación de la vainilla en las que se están haciendo limpias totales arrasando bosques naturales para su plantación y explotación. La vainilla es un alimento importante y una fuente de ingresos fundamental para muchas comunidades deprimidas económicamente pero esto no debe ser excusa para permitir la deforestación y la explotación no sostenible de este recurso.

Revista Orchidarium: quinto número

La revista Orchidarium cumplió a mediados de Enero de 2016 un año de existencia, meses intensos, de cambios, sueños, ilusión y también problemas, incluso desengaños, pero no hemos cejado Portada Orchidarium Vol. 5en seguir trabajando con esfuerzo por sacar cada número, incluído este último durante el primer trimestre de 2016. Durante el presente mes de Marzo el Parque Botánico Orchidarium de Estepona también cumplirá su primer aniversario desde que fuera inaugurado y abriera sus puertas al público.

En este número se finaliza la serie de preciosos y sorprendentes artículos de ornitofilia en las orquídeas, se estrena como colaborador de la revista Anatolii Minzatu con su ficha sobre

Paphiopedilum anitum, además podréis disfrutar de un interesantisimo árticulo que arroja luz sobre los confusos apellidos que muchas veces se le otorgan a las orquídeas para describir su variabilidad en colores y por mi parte he querido dedicar mi espacio a las orquídeas que crecen en la Peninsula Iberíca que se encuentran catalogadas en la Lista Roja de Especies Amenzadas de España, con el que pretendo que el respeto sobre estas plantas tan maravillosas de las que podemos disfrutar en nuestros campos sea aún mayor por parte de aficionados, científicos o profanos que tengan la fortuna de encontrarse con ellas para disfrutar de su complejiddad y belleza.

Como siempre, esta revista es para divulgación, podéis copiarla, compartirla, enviarla, imprimirla y colgarla de vuestra camisa si os apetece. Espero que la disfrutéis. Descargar el número 5 de la Revista Orchidarium.

Alberto Martínez.

Fé de erratas: Hay un error en el artículo de la Lista Roja, en Serapias perez-chiscanoi. No es correcto que Pérez Chiscano le pusiera nombre, el la nombró Serapias viridis, pero mas tarde se comprobó que había otra planta en Brasil que se llamaba Serapias viridis y por este motivo Carmen Acedo de la Universidad de León la rebautizó como Serapias perez-chiscanoi. Actualmente ya tampoco existe la Serapias viridis brasileña. Enlace al documento: http://www.rjb.csic.es/jardinbotanico/ficheros/documentos/pdf/anales/1989/Anales_47(2)_489_520.pdf Gracias a Pedro Fructuoso Gallardo por informar de este detalle.

Pon un hongo en tu vida

En este post me gustaría aportar un pequeño rayo de luz al conocimiento general de la relación que tienen todas las orquídeas con los hongos en la naturaleza. Tal es su importancia en la vida de esta familia de plantas que han confiado su descendencia a los hongos, sus cientos de semillas que son dispersadas a través del viento no germinarán si donde son depositadas no existe en el suelo el hongo adecuado. La relación que establecen las plantas con los hongos, no necesariamente mutualista, no patógena y en la que existe algún beneficio de al menos uno de los miembros sin perjuicio del otro, se denomina micorriza, literalmente significa “hongo-raíz”. En general, la planta le proporciona al hongo azucares y otras moléculas carbonatadas elaboradas, a cambio, el hongo facilita la captura de minerales y agua a la planta, aumentando además la superficie de absorción de las raíces que con crecimiento limitado por si solas no podrían cubrir. En torno al 90% de las especies de plantas terrestres actuales presentan algún tipo de simbiosis micorrítica y hay claras evidencias de que fueron decisivas en la conquista terrestre de las primitivas plantas hace mas de 500 millones de años, algunos autores de estudios recientes incluso las datan en 700-800 MA. En esa época las condiciones fuera de los medios acuáticos eran muy complicadas, largos periodos de oscuridad o continua luminosidad estacional debido a la latitud del súper-continente, suelos sin desarrollar, mayor incidencia de rayos ultravioletas y una asfixiante atmósfera cargada de dióxido de carbono. Los primeros conquistadores verdes tardaron en expandirse y gracias a la ayuda de los hongos fueron adentrándose cada vez mas en el interior

Tipos de micorrizas

Tipos de micorrizas

continental no sin fracasos, retrocesos y grandes extinciones. En este largo viaje geológico en el que las plantas han cambiado y evolucionado de forma abismal, desde las primeras algas verdes y líquenes (asociación alga-hongo), continuando con musgos, hepáticas, helechos, seguidos de la diversificación de las plantas con semillas, hasta la explosión y dominancia de las angiospermas (plantas con flores) hace mas de 60 millones de años, sin embargo, en muchos casos se mantienen las mismas estructuras de micorrizas de las que se tienen los primeros fósiles con mas de 400 millones de años, esto nos puede dar una idea de la eficiencia, beneficio e importancia de estas simbiosis en la flora del planeta. En los últimos 50 millones de años además, se ha diversificado el modo en que los hongos han establecido las relaciones con las distintas familias de plantas, actualmente se conocen tres grandes tipos de micorrizas; ectomicorrizas, endomicorrizas y ectendomicorrizas.

En general, cuando nos hablan de hongos pensamos en setas, pero es necesario aclarar muy brevemente que la seta o carpóforo es el órgano reproductor del hongo, por hacer una analogía aclaratoria es lo que la flor a una planta. El hongo en sí esta formado por el micelio, un conjunto de fibrillas microscópicas que se expanden por el sustrato llamadas hifas. Un solo individuo puede llegar a extender su micelio cientos o miles de metros en el sustrato. A grandes rasgos, según el tipo de vida o alimentación, los hongos pueden clasificarse como saprofitos (descomponen materia orgánica), parásitos (viven a expensas de lo que produce otro organismos sin matarlo) o simbiontes (llegan a una relación mutualista o no, con otro ser vivo sin producir perjuicio para ninguno de los miembros), estos últimos son los que nos ocupan en este texto. Cabe indicar que un mismo hongo, podría ser las tres cosas al mismo tiempo o cambiar el modo de forma facultativa en muchos casos.

Centrándonos en los simbiontes, volvemos a las micorrizas, que como decíamos anteriormente pueden ser; ectomicorrizas, las hifas del hongo mantienen una relación con la raíz de la planta pero sin ocupación intracelular, se

Endomicorriza orquidoide

Celulas vegetales con micorriza orquideoide de ovillo

extienden en los espacios intercelulares y jamas atraviesan membranas celulares, normalmente son los que generan las setas mas conocidas y en general suelen relacionarse con las especies forestales mas comunes, fagales, algunos coniferales entre otras familias. Endomicorrizas, las hifas del hongo penetran dentro de las células parenquimatosas de la raíz de la planta y se extienden de célula a célula atravesando las membranas y creando estructuras arbusculares en el citoplasma, entre el 80% y el 90% de las especies vegetales mantiene alguna relación de este tipo. Ectendomicorrizas, es una combinación de las anteriores, las hifas se extienden de forma intercelular, pero sus terminaciones acceden a la célula formando los típicos arbúsculos.

En el caso de las orquídeas, independientemente de que sean terrestres o epifitas, tienen su propia evolución de micorriza, que corresponde a un tipo de endomicorriza particular, llamado orquideoide de ovillo. Las hifas penetran como un guante atravesando la pared celular, provocando una dilatación de la membrana debido a una formación en forma de ovillo en el citoplasma en vez de arbúsculo y el intercambio se produce a través de un ciclo de colonización/“digestión”. Las semillas de orquídeas necesitan de esta colonización para poder germinar, el hongo les facilita sus primeros nutrientes transformados para poder crecer sin reservas. Algunas conservan la relación hasta su estado adulto, sobre todo orquídeas terrestres no fotosintéticas, las orquídeas fotosintéticas son en su mayoría micoheterotróficas durante los primeros estadios de desarrollo y algunas podrían ser mixotróficas en estado adulto, ya que parte del carbono que requieren lo suplen de sus hongos micorrízicos que lo extraen de otras plantas o cambian sus relaciones con el hongo según el estado del ciclo vital anual, incluso algunas especies, presentan micorrizas no solo en las raíces sino también en sus tallos (micothallia, término que creo que acuño por primera vez para la botánica). Se puede deducir de esto, que las orquídeas no solo son las angiospermas con los métodos reproductivos mas evolucionados, también en su relaciones con los hongos. Los hongos mas comunes que se encuentran en estas relaciones simbióticas con orquídeas son de los géneros o formas, Rhizoctonia, Ceratobasidium, Tullasnella, Sebacina, Russula y Thanatephorus. En epifitas tropicales, son mas comunes del género Ceratobasidium y en orquídeas terrestres de zonas templadas, Tullasnella, aunque aún queda mucho por investigar al respecto. Algunos de estos géneros de hongos son patógenos para algunas otras familias de plantas, pero se comportan de forma simbionte y beneficiosa con las orquídeas, increíble ¿verdad?.

Realmente podemos hablar de simbiosis hostil, el hongo en principio accede a las semillas o las raíces con la intención de consumirlas como alimento, pero la orquídea dispone de mecanismos en los que primero permite al hongo acceder al citoplasma y en cierto momento hace colapsar el ovillo miceliar, lo “digiere” adquiriendo su contenido como nutrientes y el hongo vuelve a comenzar con su ataque, esto no supone un perjuicio al hongo en términos vitales o energéticos, por eso siempre hablamos de simbiosis, aunque no sea mutualista. Por tanto, desde que la orquídea es un embrión tiene la capacidad de dominar la infección de estos hongos que de otra forma podrían ser mortales de necesidad, de hecho, en ciertas condiciones de desequilibrio en los que el hongo goza de unos niveles de nutrientes extraordinarios es capaz de terminar infectando mortalmente a la orquídea.

Placa en honor a Lewis Knudson

Placa en honor a Lewis Knudson

Los primeros cultivos de semillas de orquídea que lograron algunas germinaciones, fueron debidos al azar por la presencia del hongo en el sustrato, muchos años pasaron hasta que los primeros investigadores entendieron este hecho y los primeros experimentos se basaron en mezclar medios de celulosa con restos de raíces secas de orquídeas adultas inoculando de esta forma el hongo en el sustrato. Los porcentajes de éxito eran bajos, hasta que Lewis Knudson dio con un método de germinación asimbiótica (sin la existencia de hongos) que, aunque mejorado, se sigue usando hoy día. Os dejo una joya que se publicó en 1921 en el Boletín de la Real Sociedad Española de Historia Natural (Vol. XXI) en castellano, el articulo de Knudson, La germinación no simbiótica de las semillas de orquídeas.

Alberto Martínez

Orquídeas químicas

El origen de éste articulo viene de mi afición a leer las etiquetas de algunos productos que me llaman la atención en el supermercado. Cuando veo cosas como champú de Camomila o desodorante “aroma orquídeas”, suelo pararme a curiosear, algunas veces me producen un sonrisa. Con 30.000 especies de orquídeas en el mundo, me pregunto ¿que es el aroma a orquidea?. Algunas orquídeas del género Bulbophyllum huelen literalmente a sudor, a perro mojado o carne putrefacta y otras, por ejemplo del género Stanhopea, son una auténtica delicia que te obligan a pegar tu nariz varias veces al día casi obsesivamente. No hace mucho me paré ante un champú de una conocida marca, en la etiqueta principal decía: “Hidratación profunda con extractos de Orquídea”, con la imagen de una flor de Phalaenopsis de fondo. Al mirar la lista de ingredientes, encontré “Orchis mascula Flower Extract”, en

Etiqueta ingredientes champú

En los ingredientes de este champú, existe el extracto de flores de Orchis mascula. Foto: Alberto Martínez

principio no le di mucha credibilidad, pero por curiosidad empecé a realizar búsquedas en Internet, incluso he escrito un email a la compañía del que aún no he obtenido respuesta, ni la espero, interesándome sobre todo por el origen de este “extracto”, ya que en muchos países de Europa Orchis mascula es una orquidea protegida. Al final una lectura me ha llevado a otras y he encontrado verdaderas maravillas en cuanto a las propiedades fitoquímicas de las orquideas y en su aplicación para beneficio humano. En este post hago un pequeño resumen de lo que mas me ha llamado la atención.

Los principales componentes fitoquímicos que pueden ser interesantes en las orquideas para su explotación son alcaloides, flavonoides, carotenoides, antocianinas y esteroles, y, al parecer, no les faltan a la mayoría de especies en cantidad y variadad, en algunos casos con propiedades mas que curiosas.
En un estudio, publicado en Society of Cosmetic Scientists of Korea, se ha demostrado que el extracto de las famosas orquideas Joyas (Anoectochilus formosanus), participa como inhibidor de la síntesis de melanina, contribuyendo al aclarado de las manchas cutáneas y paralelamente evita la acumulación de lípidos que forman los famosos xantomas, esas bolitas claras de grasa que se suelen ver en los párpados de los ojos, normalmente asociados a niveles altos de colesterol en sangre pero que son producidos por mas factores.
Hay varias patentes registradas acerca del uso de extractos de distintas partes de orquideas como ingredientes de una gran variedad de

Anoectochilus formosanus

Hojas de la Orquidea Joya (Anoectochilus formosanus)

productos cosméticos. Con la extracción mediante prensa de todas las partes de la planta de una determinada especie de Brassocattleya y su posterior maceración en alcoholes, obtendremos un extracto en frío. Su aplicación al 1% del extracto diluido en glicerol y otros componentes como surfactantes o reguladores del pH sobre la piel, promueve la proliferación y diferenciación de los queranotocitos, células de la epidermis productoras de queratina, proteína que le da consistencia y resistencia a la piel, por lo tanto, es un agente reparador de la piel y posiblemente ayude al suavizado de marcas de edad. En el caso del extracto de todas las partes de la bonita orquidea Vanda coerulea, es un estimulador de la expresión génica en la síntesis de acuoporina-3, una proteína mediadora del trasporte de agua en la membrana plasmática celular y de la proteína LEKTI que interviene en la inhibición de enzimas, que de producirse de forma descontrolada, iniciarían una degradación celular de la epidermis. Por tanto, Vanda corulea, estaría indicada para productos hidratantes y de protección cutánea. La rara orquidea, no común en colecciones domésticas, Papilionanthe teres, también tiene sus propiedades interesantes, contiene potentes agentes anti-inflamatorios que actúan mediante la inhibición de la síntesis de ciertas enzimas que participan en la degradación de las fibras de colágeno, esto es útil para evitar la aparición de efectos de la perdida de colágeno en la piel, además comparte componentes con

Vanda coerulea estimulante de la síntesis de acuoporina-3

Vanda coerulea estimulante de la síntesis de acuoporina-3. Foto: orchidspecies.com

Vanda coerulea  en cuanto a sus propiedades hidratantes. El extracto de antocianina de las inflorescencias del híbrido, Dendrobium Sonia ‘Red Bom’, cambia de color con las variaciones del pH en una solución, desde el rojo con pH 3, el violeta para valores de 7 o el azul para el valor de 8,5. Su uso podría ir desde la fabricación de indicadores biológicos del pH, hasta el uso para la coloración de productos con un determinado pH evitando el uso de colorantes. No hay que olvidar el uso comercial intensivo mas antiguo de una orquídea, el extracto de la vaina secada de la orquidea Vanilla planifolia, utilizada desde hace siglos para dar sabor y aroma a multitud de productos, desde alimentación hasta ambientadores para coches y que en algunos países su cultivo ocupa extensas zonas forestales.

Volviendo al principio del artículo, ese extracto de Orchis mascula, me ha llevado a encontrar algunas cosas que ya sabía en cuanto a su uso tradicional, como que sus bulbos son usados en la elaboración del Salep turco, una bebida un tanto desagradable y cuyo consumo esta poniendo en jaque la conservación de la especie en Turquía y otros usos de los que no tenía ni idea, como que son utilizados en la elaboración de la receta original de la tónica india. Pero lo mas interesante viene de los estudios actuales en cuanto a la acción y aplicación de sus componentes fitoquímicos.
Un estudio del Departamento de Farmacología del India Institute of Medical Sciences, en ratas a las que se inducía a sufrir ataques epilépticos mediante el suministro de pentilenotetrazol, se les trató con extracto de bulbos de Orchis mascula media hora antes de inducir el ataque. El tratamiento mostró protección contra los ataques, impidió el deterioro de la memoria asociado a los ataques convulsivos y a reducir el estrés oxidativo al causar un aumento significativo de glutatión. Otro trabajo de la Universidad de Karachi en Pakistán, ha venido a demostrar la acción de su extracto en el tratamiento de la hipertensión por la vasodilatación directa por el bloqueo de los canales de calcio y, en el tratamiento de la dislipidemia, una alteración en el metabolismo de las grasas, que Orchis

Orchis mascula

Orchis mascula con numerosas propiedades. Históricamente explotada por sus bulbos. Foto: Les orchidées.

mascula ayuda a tratar reduciendo la presencia de lípidos en el plasma.
En cuanto a sus propiedades cosméticas, que es la razón del inicio de este artículo, hay algunos trabajos que demuestran que el extracto de sus bulbos participa en facilitar la entrada de componentes en la dermis, debido principalmente a la gran cantidad de mucilago que actúa como estabilizador y transportador del principio activo que nos interese y como emoliente. Por último en la lista de ingredientes decía “Orchis mascula flower extract”; el extracto de flores se vende de forma industrial como componente astringente de productos cosméticos, un astringente tiene acción sobre la retracción de los tejidos, participando en el fomento de la cicatrización.
En conclusión, la familia de las orquídeas aún tiene mucho que ofrecer al ser humano y a medida que haya mas estudios acerca de sus propiedades encontraremos potentes fármacos o componentes que sin duda nos facilitarán y mejorarán la vida. En concreto, Orchis mascula, parece que tiene unas propiedades farmacológicas mas que interesantes y que habrá que seguir investigando, pero en mi opinión, en el caso del champú, le veo dudosa su utilidad como ingrediente por sus propiedades astringentes, que aplicadas al pelo, por mi ignorancia no veo donde puede influir.

Alberto Martínez

Teofrasto les puso nombre

Que se sepa, Teofrasto, filosofo de la Grecia antigua, en el siglo IV a.C, fue el primer humano en escribir un tratado sobre botánica, conocido en latín como “De historia plantarum”, donde se describe por primera vez a las orquideas con la palabra griega ορχις (Orchis).

Orchis significa testículos. En aquel tiempo solo se conocían las orquideas que crecen entorno al Mediterráneo, dominadas por el género Ophrys, que, en DibujoOphrysFuscatodas sus especies, tienen en común dos tubérculos redondeados bajo tierra, que claramente recuerdan a los tésticulos masculinos. Un bulbo pertenece a la floración pasada y otro a la nueva floración, cada año, se repite el ciclo, consumiéndose las reservas de uno y generándose otro nuevo. Explicaremos este ciclo vital en próximas entradas.

Tanto recuerdan a los órganos masculinos, que se consumían en crudo o secos en polvo, como potenciadores sexuales y de la fertilidad. Aun hoy, ya no con fines tan tántricos, si no mas bien comerciales, se consume masivamente en Turquía el famoso Salep, una tisana a base de tubérculos de Ophrys y Orchis, cuyo uso, está poniendo en grave peligro de extinción algunas especies de estos géneros.

En otros géneros, sobre todo en orquideas tropicales, epifitas o litofitas, estos tubérculos aparecen como pseudobulbos, en el exterior, con función fotosintética y desde donde normalmente nacen las hojas directamente en distintas configuraciones. En algunos géneros, se integra la función del bulbo en el mismo tallo de la planta, el ejemplo mas famoso es la trepadora Vainilla. Muchos otros géneros carecen por completo de esta función.

Curiosidad:
Palabras actuales, que usan el significado testicular de la palabra orqui- como prefijo:
Orquialgia – Dolor (-algia) en los testículos.
Orquitis – Inflamación (-itis) en un testículo.
Orquidotomía – Incisión (-tomía) en un testículo.
Orquiectomía – Extripación (-ectomía) de un testículo.

 

Alberto Martínez.