Las plantas de hoja caduca o semicaducifolia de sequía se refieren a plantas que pierden sus hojas durante períodos de sequía o en la estación seca. Este fenómeno es un proceso natural de las plantas y se debe a la limitación de agua en el entorno donde se encuentra la planta. [1] En el espectro de la botánica, la hoja caduca se define como una determinada especie vegetal que realiza la abscisión, el desprendimiento de hojas de una planta o árbol, ya sea debido a la edad u otros factores que hacen que la planta considere estas hojas como inútiles o no. Vale la pena conservarlo durante el transcurso de un año. Las plantas de hoja caduca también se pueden clasificar de manera diferente a su adaptación a la sequía o las estaciones secas, que pueden ser de hoja caduca templada durante las estaciones frías, y en contraste con las plantas de hoja perenne que no pierden hojas anualmente, poseyendo hojas verdes durante todo el año.
En botánica, caducifolio es la descripción de plantas que realizan un proceso que lleva a la pérdida de hojas durante un tiempo determinado anualmente. Este proceso de caída de hojas se conoce como abscisión. [2] Las plantas de hoja caduca representan una variedad de especies de plantas entre árboles, arbustos y hierbas. Las causas de este fenómeno pueden variar dependiendo de dónde se encuentre la planta o todo el ecosistema. Las características de la estación, el clima, la temperatura templada y las precipitaciones de una determinada región se consideran factores que pueden haber influido en que las plantas sean de hoja caduca o que hayan influido en que las plantas hayan evolucionado como plantas de hoja caduca.
Las especies de hoja caduca frías incluyen especies de plantas de hoja caduca que sufrirán abscisión anualmente o estacionalmente. Las especies de plantas de hoja caduca frías se centran en conservar sus nutrientes para sobrevivir en las condiciones extremas del invierno. Las especies caducifolias de sequía, dependiendo de la región en la que se encuentren, sufrirían abscisión no necesariamente por clima frío, pueden sufrir este proceso por escasez de agua que puede verse limitada debido a precipitaciones relativamente bajas y veranos con temperaturas relativamente más altas o inesperadas. temporada prolongada. Por el contrario, las especies de plantas de hoja perenne realizan abscisiones en menor escala de forma continua en cualquier estación del año.
Los mecanismos que desencadenan la caída de las hojas son un proceso que incluye vías fisiológicas y químicas que ocurren dentro de las plantas. Estos incluyen cambios hormonales para reducir gradualmente el uso de clorofila y la generación de ciertos pigmentos que se utilizan normalmente para generar energía a través de la fotosíntesis en verano, lo que da el color otoñal a las hojas. Los carotenoides son la pigmentación responsable del color amarillo o marrón de las hojas a medida que van perdiendo la presencia de clorofila. La antocianina es otro tipo de pigmentación que se encarga de dar el color rojo o morado a las hojas. [3] Estas pigmentaciones o el color de las hojas son generados por diferentes concentraciones de carbohidratos, nitrógeno y clorofila. [4] En relación con la decoloración de las hojas, las especies de plantas de hoja caduca pueden reabsorber nutrientes de las hojas a medida que avanzan hacia la abscisión.
La formación de una capa de abscisión entre el tallo y el pecíolo de la hoja significa el inicio de la abscisión. La capa de abscisión es
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la región de separación entre las hojas y la planta o la lámina y la base de la hoja dependiendo de la especie de planta, que se denomina en colaboración zona de abscisión. Dentro de las zonas de abscisión los tipos de células son los mismos que en el resto de partes de la planta, pero con ligeras diferencias en abundancia o calidad. Las células del esclerénquima parecen ser menos abundantes o débilmente desarrolladas, las células del parénquima tienen paredes delgadas y están dispuestas de forma compacta, sin espacios intracelulares y no habrá presencia de células del colénquima. Esta combinación de células hace que la zona de abscisión sea particularmente sensible a la hormona vegetal conocida como auxina. [5] En condiciones normales, el flujo de auxinas permanece constante en todas las estructuras de la planta. Cuando la planta está bajo estrés, ya sea por factores climáticos o ambientales, el flujo de auxinas se interrumpirá o se detendrá afectando los niveles de auxinas que llegan a la capa de abscisión de las hojas provocando el alargamiento de las células vegetales dentro de la zona. Posteriormente se romperá la zona de abscisión permitiendo que la hoja se separe de la planta.
La planta de hoja caduca sufrirá el proceso de abscisión ya sea estacionalmente o debido al estrés externo provocado por el medio ambiente. Al hacerlo, existen ventajas y desventajas para la planta al perder sus hojas en lugar de conservar únicamente nutrientes y agua. Muchas especies de plantas de hoja caduca aprovechan eficazmente su período sin hojas desencadenando procesos reproductivos como la floración. La abscisión permite a la planta realizar la diseminación de los cuerpos reproductivos, que incluyen semillas, frutos y polen; [6] algunas especies de plantas de hoja caduca prefieren florecer después de someterse a la abscisión. Esto permite que la planta aproveche una mayor ventaja en la perspectiva reproductiva, ya que la planta requiere mucha menos energía para mantenerse y sobrevivir sin la presencia de hojas, la planta puede utilizar la transmisión de polen por el viento de manera efectiva. [7] Sin la presencia de hojas también permite que la planta utilice la transmisión del polen por el viento de manera más efectiva o aumenta la visibilidad de las flores, lo que permite a los insectos detectar y acceder a las flores más fácilmente, polinizando así las plantas. [8]
Debido a la estructura natural de las especies de plantas de hoja caduca, tiene una mayor tolerancia a factores de estrés ambiental que pueden causar daños como rotura de ramas y troncos en comparación con las especies de hoja perenne. La abscisión también se puede considerar como autopoda de la planta, [6] ya que la planta arrojará hojas junto con ramas, partes florales, frutos y partes dañadas. Es una función excretora de las plantas ya que elimina los materiales de desecho que ésta acumuló a lo largo del año. La autopoda también cumple el propósito original de las plantas de hoja caduca, que es eliminar las partes excesivas que la planta considera innecesarias y que podrían competir por agua y nutrientes. Sin la presencia de hojas se puede reducir el exceso de energía necesaria para reparar los daños de las hojas y mantenerlas funcionales, lo que puede ser causado por la depredación de insectos u otros factores físicos. Como las especies de plantas de hoja caduca se comprometerían a una abscisión total para sobrevivir al estrés ambiental, deben gastar la energía adicional que las especies de hoja perenne nunca necesitarán para volver a crecer un follaje completamente nuevo cuando las duras condiciones ambientales se resistan o se acerquen a la próxima temporada de crecimiento.
Las especies de hoja perenne son lo opuesto a las especies de hoja caduca, las de hoja perenne poseen una cantidad sustancial de hojas durante todo el año. [9] Una de las características más diferenciadoras de estas plantas es que presentan raíces que penetran mucho más profundamente en el suelo [10], lo que permite a los árboles de hoja perenne acceder a fuentes de agua subterráneas y sobrevivir durante la estación seca. [11] Las especies de plantas que poseen características que parecen estar entre las de hoja perenne y las de hoja caduca se pueden clasificar como semi-deciduas y semi-perennes dependiendo de sus patrones de abscisión anual y floración. Las especies de hoja caduca poseen raíces que penetran mucho menos en el suelo en comparación con las de hoja perenne, por lo tanto, cuando una planta de hoja caduca se ve sometida a estrés o cuando el acceso a nutrientes y agua es limitado debido a factores externos como el cambio climático estacional normal y la sequía. [12]
Las plantas de hoja caduca realizarán una abscisión completa en toda la planta, lo que le permitirá conservar sus nutrientes y energía para sobrevivir. [13] Las plantas de hoja caduca tienen una mayor eficiencia fotoquímica en comparación con las especies de hoja perenne durante las épocas en que tienen hojas durante la primavera y el verano. [14] Esto le permite tomar un exceso de energía y nutrientes para almacenar y es la principal estrategia para sobrevivir durante días sin la ayuda de la clorofila y las hojas para generar energía.
Además de prevenir la pérdida de agua y nutrientes, las especies de plantas de hoja caduca por sequía pueden eliminar los nutrientes de las hojas que están a punto de mudarse y almacenarlos como proteínas en la otra parte de la planta. [13] Puede arrojar sus hojas; las especies de hoja caduca por sequía pueden adaptarse para descargar nutrientes solo después del alivio de la sequía para la reconstrucción del dosel y el crecimiento de las hojas. Las especies de plantas de hoja caduca pueden reabsorber Nitrógeno, Fósforo y Potasio, que son los elementos fundamentales que necesitan las plantas. Esto también puede prevenir impactos significativos debido a las pérdidas de nutrientes causadas por la abscisión de las hojas. Durante el período posterior a la abscisión, las reservas de nitrógeno en las ramitas en las especies caducifolias por sequía cambian de acuerdo con la estación o el estrés externo, mientras que las especies de hoja perenne tuvieron un nivel constante de nitrógeno en las ramitas durante todo el año. [15]
En botánica, la fenología de plantas y hojas de ecosistemas situados en latitudes altas se puede predecir basándose en el ciclo estacional, donde cuatro estaciones son muy distintivas. Los ecosistemas que se consideran semiáridos y de tipo sabana (SAST) son menos consistentes y la variedad tanto de clima como de especies de plantas dentro de estos ecosistemas varía significativamente. [16] Las especies de plantas caducifolias de sequía se encuentran a menudo en los ecosistemas SAST ya que tienen una mayor tolerancia a factores de estrés externos imprevistos. Estas especies de plantas también son muy comunes en áreas que tienen estaciones relativamente secas, especialmente en ecosistemas que se sitúan en los bordes de los desiertos.
Las especies de plantas de hoja caduca de sequía se pueden encontrar en la mayor parte de Europa, la parte oriental de América del Norte y del Sur, la parte meridional de África y la parte meridional y oriental de Asia, [17] particularmente en regiones templadas que requieren que las plantas hagan frente a la escasez de agua. en el transcurso de las estaciones secas. [18] Las especies de plantas caducifolias comunes, ya sean templadas o secas, aparecerán en biomas de bosques caducifolios templados que se alternan continuamente. Suele tener claras diferencias estacionales, invierno, primavera, verano y otoño, y un contraste evidente entre invierno y verano.
Mientras que las especies de plantas de hoja caduca fría se encuentran comúnmente en regiones hacia latitudes más bajas del planeta. Estas especies de plantas pueden hacer frente a condiciones climáticas más extremas en cuanto a temperaturas.
Las plantas de hoja caduca de sequía se encuentran muy comúnmente cerca de los bordes de los desiertos o a lo largo de las zonas costeras de América del Norte. Encelia fairnosa (comúnmente conocida como brittlebush) es una especie de planta caducifolia de hoja ancha muy común que se encuentra cerca del desierto alrededor de la parte norte de México y a lo largo de la costa oeste de los Estados Unidos. Ambrosia Dumosa (comúnmente conocida como Burroweed) es una especie caducifolia de sequía micrófila común que se encuentra cerca de esas mismas áreas ya que vive en ecosistemas similares a los del quebradizo. Aunque ambos ejemplos pueden sufrir abscisión en respuesta a sequías o estaciones secas, pertenecen a familias de plantas diferentes.