Las frutas son el medio por el cual las plantas con flores (también conocidas como angiospermas ) diseminan sus semillas . Las frutas comestibles en particular se han propagado durante mucho tiempo utilizando los movimientos de los humanos y otros animales en una relación simbiótica que es el medio para la dispersión de semillas para un grupo y la nutrición para el otro; los humanos y muchos otros animales se han vuelto dependientes de las frutas como fuente de alimento. [1] En consecuencia, las frutas representan una fracción sustancial de la producción agrícola mundial , y algunas (como la manzana y la granada ) han adquirido amplios significados culturales y simbólicos.
En el lenguaje corriente, el término fruto se refiere normalmente a las estructuras carnosas asociadas a las semillas (o productos) de plantas que suelen ser dulces o ácidas y comestibles en estado crudo, como las manzanas, los plátanos, las uvas, los limones, las naranjas y las fresas. En el uso botánico, el término fruto también incluye muchas estructuras que no se denominan comúnmente "frutos" en el lenguaje cotidiano, como las nueces, las vainas de frijoles, los granos de maíz, los tomates y los granos de trigo. [2] [3]
Botánico vs. culinario
Muchos términos del lenguaje común que se usan para referirse a frutas y semillas difieren de las clasificaciones botánicas. Por ejemplo, en botánica, una fruta es un ovario o carpelo maduro que contiene semillas, por ejemplo, una naranja, una granada, un tomate o una calabaza. Una nuez es un tipo de fruta (y no una semilla), y una semilla es un óvulo maduro . [4]
En el lenguaje culinario, una fruta es un producto de sabor dulce o no dulce (incluso ácido) de una planta específica (por ejemplo, un melocotón, una pera o un limón); los frutos secos son productos vegetales duros, aceitosos y no dulces en cáscara ( avellana , bellota ). Las llamadas verduras , por lo general, son productos salados o no dulces ( calabacín , lechuga, brócoli y tomate), pero algunas pueden tener sabor dulce (batata). [5]
Botánicamente, un grano de cereal , como el maíz , el arroz o el trigo , es un tipo de fruto (denominado cariópside ). Sin embargo, la pared del fruto es delgada y está fusionada con la cubierta de la semilla, por lo que casi todos los frutos comestibles son en realidad semillas. [7]
Estructura
La capa externa, a menudo comestible, de la mayoría de las frutas se llama pericarpio . Generalmente se forma a partir del ovario y rodea las semillas; sin embargo, en algunas especies, otros tejidos estructurales contribuyen a la parte comestible o la forman. El pericarpio puede describirse en tres capas, de externa a interna, es decir, epicarpio , mesocarpio y endocarpio .
Se dice que el fruto que presenta una proyección terminal puntiaguda y prominente tiene pico . [8]
Desarrollo
Un fruto resulta de la fecundación y maduración de una o más flores. El gineceo , que contiene el sistema estigma-estilo-ovario , está centrado en la cabeza de la flor y forma todo o parte del fruto. [9] Dentro del ovario(s) hay uno o más óvulos . Aquí comienza una secuencia compleja llamada doble fecundación : un gametofito femenino produce un óvulo con el propósito de fecundación. [10] (Un gametofito femenino se llama megagametofito y también llamado saco embrionario ). Después de la doble fecundación, los óvulos se convertirán en semillas.
Los óvulos son fertilizados en un proceso que comienza con la polinización , que es el movimiento del polen desde los estambres hasta el sistema estigma-estilo-ovario dentro de la cabeza de la flor. Después de la polinización, un tubo polínico crece desde el polen (depositado) a través del estigma por el estilo hasta el ovario hasta el óvulo. Dos espermatozoides se transfieren del polen a un megagametofito. Dentro del megagametofito, un espermatozoide se une con el óvulo, formando un cigoto , mientras que el segundo espermatozoide ingresa a la célula central formando la célula madre del endospermo, que completa el proceso de doble fertilización. [11] [12] Más tarde, el cigoto dará lugar al embrión de la semilla, y la célula madre del endospermo dará lugar al endospermo , un tejido nutritivo utilizado por el embrión.
A medida que los óvulos se desarrollan hasta convertirse en semillas, el ovario comienza a madurar y la pared del ovario, el pericarpio , puede volverse carnosa (como en las bayas o drupas ), o puede formar una cubierta exterior dura (como en las nueces). En algunas frutas con múltiples semillas, el grado en que se desarrolla una estructura carnosa es proporcional al número de óvulos fertilizados. [13] El pericarpio generalmente se diferencia en dos o tres capas distintas; estas se denominan exocarpio (capa externa, también llamada epicarpio), mesocarpio (capa intermedia) y endocarpio (capa interna).
En algunas frutas, los sépalos , pétalos , estambres o el estilo de la flor se caen a medida que el fruto carnoso madura. Sin embargo, en el caso de las frutas simples derivadas de un ovario ínfero , es decir, uno que se encuentra debajo de la inserción de otras partes florales, hay partes (incluidos los pétalos, los sépalos y los estambres) que se fusionan con el ovario y maduran con él. En tal caso, cuando las partes florales distintas del ovario forman una parte significativa del fruto que se desarrolla, se denomina fruto accesorio. Algunos ejemplos de frutos accesorios son la manzana, el escaramujo, la fresa y la piña.
Dado que varias partes de la flor, además del ovario, pueden contribuir a la estructura de una fruta, es importante comprender cómo se forma una fruta en particular. [3] Existen tres modos generales de desarrollo de la fruta:
Los frutos apocárpicos se desarrollan a partir de una sola flor (que tiene uno o más carpelos separados, no fusionados); son los frutos simples.
Los frutos sincarpos se desarrollan a partir de un único gineceo (que tiene dos o más carpelos fusionados entre sí).
A partir de muchas flores se forman múltiples frutos, es decir, una inflorescencia de flores.
Secuencia de desarrollo de una drupa típica , la nectarina ( Prunus persica ), durante un período de 7,5 meses, desde la formación de las yemas a principios del invierno hasta la maduración del fruto a mediados del verano.
Las partes de una flor, mostrando el sistema estigma-estilo-ovario.
La manzana es una fruta simple y carnosa. Sus partes principales son el epicarpio o exocarpio, o piel exterior (no se indica en la etiqueta), y el mesocarpio y el endocarpio (indicados en la etiqueta).
Punto de inserción: Existen tres posiciones de inserción del ovario en la base de una flor: I superior; II semiinferior; III inferior. El 'punto de inserción' es donde las partes del androceo (a), los pétalos (p) y los sépalos (s) convergen y se unen al receptáculo (r). (Ovario = gineceo (g).)
En el noni , las flores se producen en secuencia temporal a lo largo del tallo. Es posible observar una progresión de la floración, el desarrollo del fruto y la maduración del mismo.
Manzanas gemelas.
Clasificación de frutas
En consonancia con los tres modos de desarrollo de los frutos, los científicos vegetales han clasificado los frutos en tres grupos principales: frutos simples, frutos agregados y frutos múltiples (o compuestos). [14] Las agrupaciones reflejan cómo se organizan el ovario y otros órganos florales y cómo se desarrollan los frutos, pero no son evolutivamente relevantes ya que diversos taxones de plantas pueden estar en el mismo grupo.
Los frutos simples son el resultado de la maduración de un ovario simple o compuesto en una sola flor con un solo pistilo . Por el contrario, una sola flor con numerosos pistilos normalmente produce un fruto agregado; y la fusión de varias flores, o un "múltiple" de flores, da como resultado un fruto "múltiple". [16] Un fruto simple se clasifica además como seco o carnoso.
Para distribuir sus semillas, los frutos secos pueden abrirse y descargar sus semillas al viento, lo que se llama dehiscencia . [17] O el proceso de distribución puede depender de la descomposición y degradación del fruto para exponer las semillas; o puede depender de la ingestión de frutos y la excreción de semillas por parte de los frugívoros ; ambos se denominan indehiscencia . Los frutos carnosos no se abren, pero también son indehiscentes y también pueden depender de los frugívoros para la distribución de sus semillas. Por lo general, toda la capa externa de la pared del ovario madura en un pericarpio potencialmente comestible .
Los tipos de frutos secos simples (con ejemplos) incluyen:
Aquenio : se observa con mayor frecuencia en frutos agregados (por ejemplo, fresa , ver más abajo).
Drupa fibrosa – ( coco , nuez : botánicamente, ninguna es una nuez verdadera).
Folículo – los folículos se forman a partir de un solo carpelo y se abren mediante una sutura: ( algodoncillo ); también se observan comúnmente en frutos agregados: ( magnolia , peonía ).
Legumbre – ( frijol , guisante , maní : botánicamente, el maní es la semilla de una legumbre, no un fruto seco).
Los frutos en los que parte o la totalidad del pericarpio (pared del fruto) es carnoso en la madurez se denominan frutos carnosos simples .
Los tipos de frutos carnosos simples (con ejemplos) incluyen:
Baya : la baya es el tipo más común de fruto carnoso. Toda la capa exterior de la pared del ovario madura y se transforma en un "pericarpio" potencialmente comestible (ver más abajo).
Pome – las frutas de pepita: manzanas , peras , escaramujos , bayas de saskatoon , etc., son un fruto carnoso sincárpico (fusionado), un fruto simple, que se desarrolla a partir de un ovario semiinferior. [18] Las pomes pertenecen a la familia Rosaceae .
Bayas
Las bayas son un tipo de fruto carnoso simple que sale de un solo ovario. [19] (El ovario en sí puede ser compuesto, con varios carpelos). El término botánico baya verdadera incluye uvas, grosellas, pepinos, berenjenas, tomates, chiles y plátanos, pero excluye ciertas frutas que se llaman "-baya" por costumbre culinaria o por el uso común del término, como las fresas y las frambuesas. Las bayas pueden formarse a partir de uno o más carpelos (es decir, del ovario simple o compuesto) de la misma flor única. Las semillas generalmente están incrustadas en el interior carnoso del ovario.
Algunos ejemplos incluyen:
Tomate : en términos culinarios, el tomate se considera una verdura, pero botánicamente se clasifica como una fruta y una baya. [20]
Plátano : el fruto ha sido descrito como una "baya coriácea". [21] En las variedades cultivadas, las semillas son casi inexistentes.
La fresa, independientemente de su apariencia, se clasifica como una fruta seca, no carnosa. Botánicamente, no es una baya ; es un fruto accesorio-agregado , término este último que significa que la parte carnosa no se deriva de los ovarios de la planta sino del receptáculo que contiene los ovarios . [22] Numerosos aquenios secos están adheridos al exterior de la pulpa de la fruta; parecen ser semillas pero cada uno es en realidad un ovario de una flor, con una semilla en su interior. [22]
Los esquizocarpos son frutos secos, aunque algunos parecen carnosos. Se originan a partir de ovarios sincárpicos, pero en realidad no dehiscen , sino que se dividen en segmentos con una o más semillas. Incluyen varias formas diferentes de una amplia gama de familias, entre las que se incluyen la zanahoria , la chirivía , el perejil y el comino . [14]
Frutos agregados
Un fruto agregado también se llama agregación o etaerio ; se desarrolla a partir de una sola flor que presenta numerosos pistilos simples . [16] Cada pistilo contiene un carpelo ; juntos, forman un fruto. El desarrollo final (fructificación) de la agregación de pistilos se llama fruto agregado , fruto etaerio o simplemente etaerio .
Diferentes tipos de frutos agregados pueden producir diferentes etarios, como aquenios, drupas, folículos y bayas.
Por ejemplo, las especies Ranunculaceae, incluidas Clematis y Ranunculus , producen una especie de aquenios ;
Sicómoro ; el fruto es una agregación de aquenios.
Los pistilos de la frambuesa se llaman drupas porque cada pistilo es como una pequeña drupa unida al receptáculo. En algunas frutas de zarzamora , como la mora , el receptáculo, una parte accesoria, se alarga y luego se desarrolla como parte del fruto, haciendo de la mora un fruto agregado-accesorio. [25] La fresa también es un fruto agregado-accesorio, del cual las semillas están contenidas en los aquenios . [26] Cabe destacar que en todos estos ejemplos, el fruto se desarrolla a partir de una sola flor, con numerosos pistilos.
Frutas múltiples
Un fruto múltiple se forma a partir de un racimo de flores (un 'múltiple' de flores), también llamado inflorescencia . Cada flor ('pequeña') produce un solo fruto, que, a medida que se desarrollan, se fusionan en una masa de fruta. [27] Los ejemplos incluyen piña , higo , morera , naranja de Osage y fruta del pan . Primero se produce una inflorescencia (un racimo) de flores blancas, llamada cabeza. Después de la fertilización , cada flor en el racimo se desarrolla en una drupa; a medida que las drupas se expanden, se desarrollan como un órgano connato , fusionándose en un fruto carnoso múltiple llamado sincarpo .
En una sola rama de la morera india o noni se pueden observar etapas progresivas de floración múltiple y desarrollo de frutos . Durante la secuencia de desarrollo, se inicia una progresión de segundas, terceras y más inflorescencias en la cabeza de la rama o tallo.
Formas accesorias de frutas
Los frutos pueden incorporar tejidos derivados de otras partes florales además del ovario, incluido el receptáculo, el hipanto, los pétalos o los sépalos. Los frutos accesorios se presentan en las tres clases de desarrollo del fruto: simple, agregado y múltiple. Los frutos accesorios se designan con frecuencia mediante el término compuesto que muestra ambos caracteres. Por ejemplo, una piña es un fruto accesorio múltiple, una mora es un fruto accesorio agregado y una manzana es un fruto accesorio simple.
Tabla de ejemplos de frutos carnosos
Frutas sin semillas
La falta de semillas es una característica importante de algunas frutas comerciales. Los cultivares comerciales de plátanos y piñas son ejemplos de frutas sin semillas . Algunos cultivares de frutas cítricas (especialmente pomelo , mandarinas , naranjas de ombligo ), satsumas , uvas de mesa y sandías son valorados por su falta de semillas. En algunas especies, la falta de semillas es el resultado de la partenocarpia , donde los frutos se forman sin fertilización. El cuajado partenocárpico de frutos puede (o no) requerir polinización, pero la mayoría de los cítricos sin semillas requieren un estímulo de la polinización para producir frutos. [28] Los plátanos y las uvas sin semillas son triploides , y la falta de semillas resulta del aborto de la planta embrionaria que se produce por fertilización, un fenómeno conocido como estenospermocarpia , que requiere polinización y fertilización normales. [29]
Difusión de semillas
Las variaciones en las estructuras de los frutos dependen en gran medida de los modos de dispersión aplicados a sus semillas. La dispersión se logra por el viento o el agua, por dehiscencia explosiva y por interacciones con animales. [30]
Algunas frutas presentan su piel o cáscara exterior recubierta de púas o abrojos ganchudos; estos evolucionaron ya sea para disuadir a los posibles recolectores de alimentarse de ellos o para servir para adherirse al pelo, plumas, patas o ropa de los animales, utilizándolos así como agentes de dispersión. Estas plantas se denominan zoócoras ; ejemplos comunes incluyen la bardana , la planta unicornio y la aguja española . [31] [32]
Por desarrollos de evolución mutua, el producto carnoso de las frutas suele atraer a los animales hambrientos, de modo que las semillas que contienen son ingeridas, llevadas y luego depositadas (es decir, defecadas ) a cierta distancia de la planta madre. Del mismo modo, las semillas nutritivas y aceitosas de los frutos secos suelen motivar a los pájaros y las ardillas a acumularlas , enterrándolas en la tierra para recuperarlas más tarde durante el invierno de escasez; de este modo, las semillas no consumidas se siembran de manera efectiva en condiciones naturales para germinar y hacer crecer una nueva planta a cierta distancia de la planta madre. [4]
Otras frutas han desarrollado alas aplanadas y alargadas o hojas similares a las de un helicóptero, por ejemplo, el olmo , el arce y el tulipero . Este mecanismo aumenta la distancia de dispersión desde el progenitor a través del viento. Otras frutas dispersadas por el viento tienen pequeños " paracaídas ", por ejemplo, el diente de león , el algodoncillo y el salsifí . [30]
Los frutos del coco pueden flotar miles de kilómetros en el océano, esparciendo así sus semillas. Otras frutas que pueden dispersarse a través del agua son la palma nipa y el pino carrasco . [30]
Algunas frutas han desarrollado mecanismos propulsores que arrojan semillas a distancias considerables (quizás hasta 100 m en el caso del árbol de arena ) mediante dehiscencia explosiva u otros mecanismos similares (ver impatiens y pepino chorro ). [33]
Usos alimentarios
El libro de recetas de Wikilibros tiene una receta/módulo sobre
Fruta
Una cornucopia de frutas - frutas carnosas (simples) desde manzanas hasta bayas y sandía; frutas secas (simples) incluyendo frijoles y arroz y cocos; frutas agregadas incluyendo fresas, frambuesas, moras, papaya; y múltiples frutas como piña, higo, moras - son comercialmente valiosas como alimento humano. Se comen tanto frescas como en mermeladas, confituras y otras conservas de frutas . Se utilizan ampliamente en alimentos manufacturados y procesados (tortas, galletas, productos horneados, saborizantes, helados, yogur, verduras enlatadas, verduras congeladas y comidas) y bebidas como jugos de frutas y bebidas alcohólicas (brandy, cerveza de frutas , vino). [34] Especias como vainilla, pimienta negra, pimentón y pimienta de Jamaica se derivan de las bayas. La aceituna se prensa para obtener aceite de oliva y se aplica un procesamiento similar a otras frutas y verduras oleaginosas. [35] Algunas frutas están disponibles todo el año, mientras que otras (como las moras y los albaricoques en el Reino Unido) están sujetas a disponibilidad estacional . [36]
Por lo general, muchas frutas botánicas –"verduras" en el lenguaje culinario– (incluidos el tomate, las judías verdes, las verduras de hoja, el pimiento morrón, el pepino, la berenjena, el quimbombó, la calabaza, el zapallo y el calabacín) se compran y venden a diario en mercados de productos frescos y verdulerías y se llevan a las cocinas, en casa o en el restaurante, para la preparación de comidas. [39]
Almacenamiento
Todas las frutas se benefician de un cuidado poscosecha adecuado y, en muchas de ellas, la hormona vegetal etileno provoca la maduración . Por lo tanto, mantener la mayoría de las frutas en una cadena de frío eficiente es óptimo para el almacenamiento poscosecha, con el objetivo de extender y asegurar la vida útil. [40]
Valor nutricional
Varias frutas culinarias proporcionan cantidades significativas de fibra y agua, y muchas son generalmente ricas en vitamina C. [ 41] Una revisión de numerosos estudios mostró que las frutas (por ejemplo, manzanas enteras o naranjas enteras) son satisfactorias (llenan) simplemente al comerlas y masticarlas. [42]
La fibra dietética consumida al comer fruta promueve la saciedad y puede ayudar a controlar el peso corporal y ayudar a reducir el colesterol en sangre , un factor de riesgo para las enfermedades cardiovasculares . [43] El consumo de fruta está bajo investigación preliminar por su potencial para mejorar la nutrición y afectar las enfermedades crónicas. [44] [45] El consumo regular de fruta generalmente se asocia con riesgos reducidos de varias enfermedades y deterioro funcional asociado con el envejecimiento. [46] [47] [48]
Todas las frutas y verduras deben enjuagarse antes de consumirlas. Esta recomendación también se aplica a los productos con cáscara o piel que no se comen. Debe hacerse justo antes de prepararlos o consumirlos para evitar que se echen a perder de forma prematura.
Las frutas y verduras deben mantenerse separadas de los alimentos crudos, como la carne, las aves y los mariscos, así como de los utensilios que hayan estado en contacto con alimentos crudos. Las frutas y verduras que no se vayan a cocinar deben desecharse si han estado en contacto con carne, aves, mariscos o huevos crudos.
Todas las frutas y verduras cortadas, peladas o cocidas deben refrigerarse en un plazo de dos horas. Después de cierto tiempo, pueden desarrollarse bacterias dañinas en ellas y aumentar el riesgo de enfermedades transmitidas por los alimentos. [49]
Alergias
Las alergias a las frutas representan aproximadamente el 10 por ciento de todas las alergias relacionadas con los alimentos. [50] [51]
Usos no alimentarios
Debido a que las frutas han sido una parte tan importante de la dieta humana, varias culturas han desarrollado muchos usos diferentes para frutas de las que no dependen para su alimentación. Por ejemplo:
Los frutos del arrayán proporcionan una cera que se utiliza a menudo para hacer velas; [53]
Los frutos de la adormidera son la fuente del opio , que contiene las drogas codeína y morfina , así como la sustancia química biológicamente inactiva teabaína, a partir de la cual se sintetiza la droga oxicodona . [55]
El núcleo fibroso del fruto maduro y seco de Luffa se utiliza como esponja. [59]
El fruto espinoso de la bardana inspiró la invención del velcro . [60 ]
La fibra de coco de las cáscaras de coco se utiliza para cepillos, felpudos, baldosas, material aislante, colchones, sacos y como medio de cultivo para plantas en macetas. La cáscara del fruto del coco se utiliza para hacer casas para pájaros, cuencos, tazas, instrumentos musicales y cabezas de recuerdo. [61]
Los frutos duros y coloridos de las lágrimas de Job se utilizan como cuentas decorativas para joyas, prendas de vestir y objetos rituales. [62]
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Lectura adicional
Gollner, Adam J. (2010). Los cazadores de frutas: una historia de naturaleza, aventura, comercio y obsesión . Scribner. ISBN 978-0-7432-9695-3 .
Watson, RR, y Preedy, VR (2010, eds.). Alimentos bioactivos para promover la salud: frutas y verduras . Academic Press. ISBN 978-0-12-374628-3 .
Enlaces externos
Imágenes del desarrollo de frutos a partir de flores en bioimages.Vanderbilt.edu (archivadas el 18 de febrero de 2007)
Imágenes de dispersión de frutos y semillas en bioimages.Vanderbilt.edu (archivadas el 25 de abril de 2017)
Datos sobre las frutas (archivado el 12 de julio de 2020 en Wayback Machine de California Rare Fruit Growers, Inc.)
Identificación fotográfica de frutas (archivada el 9 de enero de 2021 en Wayback Machine por el capitán Pawanexh Kohli)