El girasol común ( Helianthus annuus ) es una especie de herbácea anual de gran tamaño de la familia de las margaritas Asteraceae . El girasol común se cosecha por sus semillas oleosas comestibles que se utilizan en la producción de aceite de cocina.
El Helianthus annuus tiene una variedad de propósitos, por ejemplo, alimento para el ganado, alimento para pájaros y se planta en jardines domésticos por motivos estéticos. El Helianthus annuus es conocido por sus múltiples cabezas florales, mientras que el girasol doméstico a menudo posee una única cabeza floral grande encima de un tallo no ramificado.
En el nombre binomial Helianthus annuus, el nombre del género se deriva del griego ἥλιος: hḗlios 'sol' y ἄνθος: ánthos 'flor'. El nombre de la especie annuus significa "anual" en latín.
La planta fue domesticada por primera vez en América . Las semillas de girasol fueron traídas a Europa desde América en el siglo XVI, donde, junto con el aceite de girasol , se convirtieron en un ingrediente culinario muy extendido. Con el tiempo, la mayor parte de la producción a escala industrial se ha trasladado a Europa del Este y (a partir de 2020 [actualizar]) Rusia y Ucrania juntas producen más de la mitad de la producción mundial de semillas.
La planta tiene un tallo erecto y peludo, que alcanza alturas típicas de 3 metros (10 pies). El girasol más alto jamás registrado alcanzó los 9,17 m (30 pies 1 pulgada). [3] Las hojas del girasol son anchas, dentadas toscamente, ásperas y en su mayoría alternas; los que están cerca de la parte inferior son más grandes y comúnmente tienen forma de corazón . [4]
La planta florece en verano. Lo que a menudo se llama la " flor " del girasol es en realidad una "cabeza de flor" ( pseudanthium ), de 7,5 a 12,5 centímetros (3 a 5 pulgadas) de ancho, [4] de numerosas pequeñas flores individuales de cinco pétalos (" floretes ") . Las flores exteriores, que se asemejan a pétalos, se llaman flores radiales . Cada "pétalo" consta de una lígula compuesta de pétalos fusionados de una flor radial asimétrica. Son sexualmente estériles y pueden ser de color amarillo, rojo, naranja u otros colores. Las flores dispuestas en espiral en el centro de la cabeza se llaman flores de disco . Estos maduran hasta convertirse en frutos ("semillas" de girasol).
El girasol de pradera ( H. petiolaris ) es similar en apariencia al girasol común silvestre; las escamas de su disco central están rematadas por pelos blancos. [4]
Un error común es creer que las cabezas de girasol en flor siguen al Sol a través del cielo. Aunque los botones florales inmaduros exhiben este comportamiento, los capullos maduros apuntan en una dirección fija (y típicamente hacia el este) durante todo el día. [5] [6] Esta vieja idea errónea fue cuestionada en 1597 por el botánico inglés John Gerard , que cultivaba girasoles en su famoso jardín de hierbas: "[algunos] han informado que gira con el Sol, que nunca pude observar, aunque Me he esforzado por descubrir la verdad". [7] La alineación uniforme de las cabezas de girasol en un campo podría dar a algunas personas la falsa impresión de que las flores siguen al Sol.
Esta alineación resulta del heliotropismo en una etapa de desarrollo anterior, la etapa de flor joven, antes de la plena madurez de las cabezas florales ( antesis ). [8] Los girasoles jóvenes se orientan en la dirección del sol. Al amanecer, la cabeza de la flor mira hacia el este y se mueve hacia el oeste a lo largo del día. Cuando los girasoles alcanzan su plena madurez ya no siguen al sol y miran continuamente hacia el este. Las flores jóvenes se reorientan durante la noche para mirar hacia el este en anticipación de la mañana. Su movimiento heliotrópico es un ritmo circadiano , sincronizado por el sol, que continúa si el sol desaparece en días nublados o si las plantas se trasladan a una luz constante. [9] Son capaces de regular su ritmo circadiano en respuesta a la luz azul emitida por una fuente de luz. [9] Si una planta de girasol en etapa de yema se gira 180°, la yema se alejará del sol durante unos días, ya que la resincronización con el sol lleva tiempo. [10]
Cuando se detiene el crecimiento del tallo floral y la flor está madura, el heliotropismo también se detiene y la flor mira hacia el este a partir de ese momento. Esta orientación hacia el este permite un rápido calentamiento por la mañana y, como resultado, un aumento de las visitas de polinizadores. [9] Los girasoles no tienen un pulvinus debajo de su inflorescencia . Un pulvinus es un segmento flexible en los tallos de las hojas (pecíolo) de algunas especies de plantas y funciona como una "articulación". Efectúa el movimiento de las hojas debido a cambios reversibles en la presión de turgencia , que ocurre sin crecimiento. Las hojas que se cierran en esta sensible planta son un buen ejemplo de movimiento reversible de las hojas a través de pulvinuli.
Generalmente, cada florete está orientado hacia el siguiente aproximadamente en el ángulo áureo , 137,5°, produciendo un patrón de espirales interconectadas , donde el número de espirales izquierdas y el número de espirales derechas son números de Fibonacci sucesivos . Normalmente hay 34 espirales en una dirección y 55 en la otra; sin embargo, en una cabeza de girasol muy grande podría haber 89 en una dirección y 144 en la otra. [11] [12] [13] Este patrón produce el empaquetamiento de semillas más eficiente matemáticamente posible dentro de la cabeza de la flor. [14] [15] [16]
H. Vogel propuso en 1979 un modelo para el patrón de floretes en la cabeza de un girasol. [17] Esto se expresa en coordenadas polares
donde θ es el ángulo, r es el radio o la distancia desde el centro, n es el número índice de la flor y c es un factor de escala constante. Es una forma de espiral de Fermat . El ángulo de 137,5° está relacionado con la proporción áurea (55/144 de un ángulo circular, donde 55 y 144 son números de Fibonacci) y proporciona un empaquetado compacto de floretes. Este modelo se ha utilizado para producir representaciones de girasoles generadas por computadora. [18]
El genoma del girasol es diploide con un número de cromosomas básicos de 17 y un tamaño estimado del genoma de 2.871 a 3.189 millones de pares de bases . [19] [20] Algunas fuentes afirman que su tamaño real es de alrededor de 3.500 millones de pares de bases (un poco más grande que el genoma humano ). [21]
La planta fue domesticada por primera vez en América . Los girasoles crecen mejor en suelos fértiles, húmedos y bien drenados con mucho mantillo . A menudo aparecen en áreas abiertas y secas y en estribaciones. [4] Fuera del cultivo, el girasol común se encuentra en suelos arcillosos húmedos en áreas con climas similares a Texas. Por el contrario, los relacionados Helianthus debilis y Helianthus petiolaris se encuentran en suelos más secos y arenosos. [22]
El área de distribución nativa precisa es difícil de determinar. Según Plants of the World Online (POWO), es originaria de Arizona, California y Nevada en los actuales Estados Unidos y de todas partes de México excepto la costa del Golfo y el sureste. [23] Aunque no da tantos detalles, el Buscador de plantas del Jardín Botánico de Missouri también lo enumera como nativo del oeste de los Estados Unidos y Canadá. [24] La información publicada por el Programa Biota de América del Norte (BONAP) concuerda en gran medida con esto, mostrando que el girasol común es nativo de los estados al oeste del Mississippi, aunque también figura como una maleza nociva en Iowa, Minnesota y Texas. [25] Independientemente de su distribución original, ahora se puede encontrar en casi todas las partes del mundo que no sean tropicales, desérticas o de tundra. [23]
Una de las principales amenazas a las que se enfrentan los girasoles en la actualidad es el Fusarium , un hongo filamentoso que se encuentra principalmente en el suelo y las plantas. Es un patógeno que a lo largo de los años ha causado una cantidad cada vez mayor de daños y pérdidas en los cultivos de girasol, algunos de hasta el 80% de los cultivos dañados. [26]
El mildiú velloso es otra enfermedad a la que los girasoles son susceptibles. Su susceptibilidad al mildiú es particularmente alta debido a la forma de crecimiento y desarrollo del girasol. Las semillas de girasol generalmente se plantan a sólo una pulgada de profundidad en el suelo. Cuando una plantación tan superficial se realiza en tierra o suelo húmedo y empapado, aumenta las posibilidades de enfermedades como el mildiú.
Otra gran amenaza para los cultivos de girasol es la retama , un parásito que ataca la raíz del girasol y causa grandes daños a los cultivos de girasol, hasta el 100%. [27]
En la siembra comercial, las semillas se plantan a 45 cm ( 1+1 ⁄ 2 pies) de distancia y 2,5 cm (1 pulgada) de profundidad.
El girasol común fue una de varias plantas cultivadas por los nativos americanos en la América del Norte prehistórica como parte del Complejo Agrícola del Este . Aunque se acepta comúnmente que el girasol se domesticó por primera vez en lo que hoy es el sureste de EE. UU., hace aproximadamente 5.000 años, [28] hay evidencia de que se domesticó por primera vez en México [29] alrededor del 2600 a. C. Estos cultivos se encontraron en Tabasco, México , en el sitio de excavación de San Andrés. Los primeros ejemplos conocidos en los EE. UU. de un girasol completamente domesticado se encontraron en Tennessee y datan de alrededor del 2300 a. C. [30] Otros ejemplos muy tempranos provienen de sitios de refugios rocosos en el este de Kentucky. [31] Muchos pueblos indígenas americanos utilizaron el girasol como símbolo de su deidad solar , incluidos los aztecas y los otomíes de México y los incas en América del Sur. En 1510, los primeros exploradores españoles encontraron el girasol en América y llevaron sus semillas a Europa. [32] De las cuatro plantas que se sabe que fueron domesticadas en el este de América del Norte [33] y que se convirtieron en importantes productos agrícolas, el girasol es actualmente la más importante económicamente.
La investigación de las relaciones filogeográficas y los patrones demográficos de la población de girasoles ha demostrado que los girasoles cultivados anteriormente forman un clado de poblaciones silvestres de las Grandes Llanuras , lo que indica que hubo un único evento de domesticación en el centro de América del Norte. Siguiendo el origen del girasol cultivado, es posible que haya pasado por importantes cuellos de botella que se remontan a hace unos 5.000 años. [34]
En el siglo XVI , los exploradores trajeron las primeras variedades agrícolas de América a Europa . [35] Se han encontrado semillas de girasol nacionales en México que datan del año 2100 a.C. Los nativos americanos cultivaban girasoles desde México hasta el sur de Canadá. [35] Luego fueron introducidos en el Imperio Ruso , donde se ubicaban los cultivadores de semillas oleaginosas, y las flores se desarrollaron y cultivaron a escala industrial. El Imperio Ruso reintrodujo este proceso de cultivo de semillas oleaginosas en América del Norte a mediados del siglo XX; América del Norte inició su era comercial de producción y mejoramiento de girasol. [9] Nuevas razas de Helianthus spp. comenzó a adquirir mayor protagonismo en nuevas áreas geográficas. Durante el siglo XVIII, el uso de aceite de girasol se hizo muy popular en Rusia, particularmente entre los miembros de la Iglesia Ortodoxa Rusa , porque durante la Cuaresma sólo se permitían grasas de origen vegetal , según las tradiciones de ayuno . [36] A principios del siglo XIX, fue comercializado por primera vez en el pueblo de Alexeyevka en la gobernación de Voronezh por el comerciante llamado Daniil Bokaryov, quien desarrolló una tecnología adecuada para su extracción a gran escala y se extendió rápidamente. Desde entonces, el escudo de armas de la ciudad incluye la imagen de un girasol.
En 2020, la producción mundial de semillas de girasol fue de 50 millones de toneladas, liderada por Rusia y Ucrania con el 53% combinados del total (tabla).
Los investigadores han analizado el impacto de varios fertilizantes a base de nitrógeno en el crecimiento de los girasoles. Se descubrió que el nitrato de amonio produce una mejor absorción de nitrógeno que la urea , que funciona mejor en áreas de baja temperatura. [38]
El cultivo del girasol suele utilizar la rotación de cultivos , a menudo con cereales , soja o colza . [39] Esto reduce los períodos de inactividad y aumenta la producción total y la rentabilidad del girasol. [40] [41]
En el mercado actual, la mayoría de las semillas de girasol proporcionadas o cultivadas por los agricultores son híbridas. Los girasoles híbridos o hibridados se obtienen cruzando diferentes tipos y especies, por ejemplo girasoles cultivados con especies silvestres. Al hacerlo, se obtienen nuevas recombinaciones genéticas que en última instancia conducen a la producción de nuevas especies híbridas. Estas especies híbridas generalmente tienen una mayor aptitud y tienen propiedades o características que los agricultores buscan, como la resistencia a los patógenos. [26]
Híbrido, Helianthus annuus dwarf2 no contiene la hormona giberelina y no muestra un comportamiento heliotrópico. Las plantas tratadas con una aplicación externa de la hormona muestran una restauración temporal de los patrones de crecimiento y elongación. Este patrón de crecimiento disminuyó en un 35% entre 7 y 14 días después del tratamiento final. [9]
Las flores masculinas estériles y fértiles híbridas que muestran heterogeneidad tienen un bajo cruce de visitas de abejas. Las señales sensoriales como el olor del polen, el diámetro de la cabeza de la semilla y la altura pueden influir en la visita de los polinizadores que muestran patrones de comportamiento constantes. [42]
Los girasoles se cultivan como ornamentales en el ámbito doméstico. Al ser fáciles de cultivar y producir resultados espectaculares en cualquier suelo bueno y húmedo a pleno sol, son el tema favorito de los niños. Actualmente hay disponibles una gran cantidad de cultivares, de diferentes tamaños y colores, para cultivar a partir de semillas. Los siguientes son cultivares de girasoles (aquellos marcados con agm han ganado el Premio al Mérito del Jardín de la Royal Horticultural Society ): - [43]
Las "semillas enteras" (fruta) de girasol se venden como snack, crudas o después de asarse en el horno, con o sin sal y/o condimentos añadidos. Las semillas de girasol se pueden procesar para obtener una alternativa a la mantequilla de maní, la mantequilla de girasol . También se vende como alimento para pájaros y se puede utilizar directamente en cocina y ensaladas. Los nativos americanos tenían múltiples usos para los girasoles en el pasado, como en pan, ungüentos médicos, tintes y pinturas corporales. [56]
El aceite de girasol, extraído de las semillas, se utiliza para cocinar , como aceite portador y para producir margarina y biodiesel , ya que es más barato que el aceite de oliva . Existe una variedad de variedades de girasol con diferentes composiciones de ácidos grasos; algunos tipos "alto oleico" contienen un nivel más alto de grasas monoinsaturadas en su aceite que incluso el aceite de oliva. El aceite también se utiliza a veces en jabón. [57] Después de la Primera Guerra Mundial , durante la Guerra Civil Rusa , la gente en Ucrania utilizó aceite de semilla de girasol en las lámparas como sustituto del queroseno debido a la escasez. La luz de una lámpara de este tipo ha sido descrita como "miserable" y "humoosa". [58]
La torta que queda después de procesar las semillas para obtener aceite se utiliza como alimento para el ganado. [59] Las cáscaras resultantes del descascarado de las semillas antes de la extracción del aceite también pueden utilizarse como alimento para animales domésticos. [60] Algunos cultivares desarrollados recientemente tienen cabezas caídas. Estos cultivares son menos atractivos para los jardineros que cultivan flores como plantas ornamentales , pero atraen a los agricultores porque reducen el daño de las aves y las pérdidas causadas por algunas enfermedades de las plantas . Los girasoles también producen látex y son objeto de experimentos para mejorar su idoneidad como cultivo alternativo para producir caucho hipoalergénico .
Tradicionalmente, varios grupos de nativos americanos plantaban girasoles en los bordes norte de sus jardines como una "cuarta hermana" de la combinación más conocida de tres hermanas de maíz , frijoles y calabaza . [61] Las especies anuales a menudo se plantan por sus propiedades alelopáticas . [62] También fue utilizado por los nativos americanos para peinarse. [57] Entre el pueblo Zuni , el curandero mastica la raíz fresca o seca antes de chupar el veneno de una mordedura de serpiente y aplicar una cataplasma a la herida. [63] Esta cataplasma compuesta de la raíz se aplica con mucha ceremonia a las picaduras de serpientes de cascabel. [64]
Sin embargo, para los agricultores comerciales que cultivan otros cultivos básicos, el girasol silvestre suele considerarse una mala hierba . Especialmente en el medio oeste de EE. UU., las especies silvestres (perennes) se encuentran a menudo en los campos de maíz y soja y pueden disminuir los rendimientos. La disminución del rendimiento puede atribuirse a la producción de compuestos fenólicos que se utilizan para reducir la competencia por los nutrientes en las zonas de cultivo del girasol común pobres en nutrientes. [sesenta y cinco]
Helianthus annuus se puede utilizar en fitorremediación para extraer contaminantes del suelo como plomo y otros metales pesados, como cadmio , zinc , cesio , estroncio y uranio . El proceso de fitorremediación comienza con la absorción del/los metal(es) pesado(s) a través de las raíces, que paulatinamente se acumulan en otras zonas, como los brotes y las hojas. [66] Helianthus annuus también se puede utilizar en rizofiltración para neutralizar radionucleidos , como el cesio-137 y el estroncio-90 de un estanque después del desastre de Chernobyl . [67] Se organizó una campaña similar en respuesta al desastre nuclear de Fukushima Daiichi . [68] [69] [70]
Según la mitología iroquesa , los primeros girasoles crecieron de las piernas de la Mujer Tierra después de que ella murió al dar a luz a sus hijos gemelos , Sapling y Flint . [71]
Durante el siglo XIX, se creía que las plantas cercanas de esta especie protegerían un hogar de la malaria. [57]
El pueblo Zuni usa las flores ceremonialmente para el culto antrópico. [72] Los girasoles también eran adorados por los incas porque los veían como un símbolo del sol. [73]
Las flores son el tema de la serie de bodegones Girasoles de Vincent van Gogh .
En julio de 2015, se adquirieron semillas viables del campo donde se estrelló el vuelo 17 de Malaysia Airlines un año antes y se cultivaron en homenaje a los 15 residentes holandeses de Hilversum que murieron. [74] A principios de ese año, el corresponsal jefe de Fairfax, Paul McGeough , y la fotógrafa Kate Geraghty habían recolectado 1,5 kg de semillas de girasol del lugar del naufragio para familiares y amigos de las 38 víctimas australianas, con el objetivo de darles un símbolo conmovedor de esperanza. [75]
El 13 de mayo de 2021, durante la competencia de Traje Nacional del certamen de belleza Miss Universo 2020 , Miss República Dominicana Kimberly Jiménez lució un disfraz de “Diosa de los Girasoles” cubierto de pedrería dorada y amarilla [76] que incluía varios girasoles reales cosidos a la tela. .
Las historias modernas a menudo afirman que en la mitología griega , la ninfa Clytie se transformó en un girasol cuando añoraba a su antiguo amante Helios , el dios del sol , quien la despreció y la dejó por otro. Sin embargo, los girasoles no son originarios de Grecia o Italia , sino de América del Norte. [77] La historia original trata sobre otra flor, el heliotropio . [78]
El girasol es la flor nacional de Ucrania . [79] Los ucranianos utilizaban el girasol como fuente principal de aceite de cocina en lugar de mantequilla o manteca de cerdo prohibida por la Iglesia Ortodoxa durante la Cuaresma . Fueron plantados para limpiar residuos nucleares en Chernobyl . En junio de 1996, funcionarios de Estados Unidos, Rusia y Ucrania plantaron girasoles en la base de misiles de Pervomaysk , donde anteriormente se colocaban armas nucleares soviéticas . [70] Durante la invasión rusa de Ucrania , un vídeo ampliamente compartido en las redes sociales mostró a una mujer ucraniana confrontando a un soldado ruso, diciéndole a este último que "tome estas semillas y póngalas en sus bolsillos para que al menos crezcan girasoles cuando todos mientan". aquí abajo". [80] Desde entonces, el girasol se ha convertido en un símbolo mundial de resistencia, unidad y esperanza. [81]
El girasol es también la flor estatal del estado estadounidense de Kansas , [4] [79] y una de las flores de la ciudad de Kitakyūshū , Japón .
A finales del siglo XIX, la flor fue utilizada como símbolo del Movimiento Estético .
El girasol fue elegido como símbolo de la Iglesia Espiritualista , por muchas razones, pero principalmente por la (falsa) creencia de que las flores se vuelven hacia el sol como "el Espiritismo se vuelve hacia la luz de la verdad". Los espiritistas modernos suelen tener obras de arte o joyas con diseños de girasoles. [82]
El girasol se utiliza a menudo como símbolo de la ideología verde . La flor es también el símbolo de la Sociedad Vegana .
El girasol es el símbolo detrás del Movimiento Girasol , una protesta masiva de 2014 en Taiwán .
El girasol para discapacidades ocultas se utilizó por primera vez como símbolo visible (normalmente se usa en un cordón) en mayo de 2016 en el aeropuerto de Londres Gatwick . Desde entonces, se ha vuelto de uso común en todo el Reino Unido y, en general, en la Commonwealth . [83]
Mucha gente tiene la idea errónea de que las cabezas de las flores del girasol cultivado (Helianthus annuus) siguen al sol... Las cabezas de flores de girasol inmaduras presentan seguimiento solar y en los días soleados los capullos seguirán al sol a través del cielo de este a oeste. .. Sin embargo, a medida que el capullo de la flor madura y florece, el tallo se endurece y la cabeza de la flor se fija mirando hacia el este."
Eficiencia de empaquetamiento de Fibonacci.
En la mayoría de los países, generalmente se recomienda cultivar girasol en rotaciones de 3 a 4 años, generalmente con cereales (p. ej., trigo, cebada, maíz y sorgo), soja, colza y leguminosas de grano.
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