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poáceas

Poaceae ( / p oʊ ˈ eɪ s i aɪ , -s iː iː / ) o Gramineae ( / ɡ r ə ˈ m ɪ n i aɪ / ) es una familia grande y casi ubicua de plantas con flores monocotiledóneas comúnmente conocidas como gramíneas . Incluye las gramíneas de cereales , los bambúes , las gramíneas de pastizales naturales y las especies cultivadas en céspedes y pastos . A estos últimos se les suele denominar colectivamente hierba .

Con alrededor de 780 géneros y alrededor de 12.000 especies, [4] Poaceae es la quinta familia de plantas más grande , después de Asteraceae , Orchidaceae , Fabaceae y Rubiaceae . [5]

Las Poaceae son la familia de plantas de mayor importancia económica y proporcionan alimentos básicos a partir de cultivos de cereales domesticados como maíz , trigo , arroz , cebada y mijo , así como alimento para animales productores de carne. Proporcionan, a través del consumo humano directo, poco más de la mitad (51%) de toda la energía dietética; el arroz proporciona el 20%, [6] el trigo proporciona el 20%, el maíz el 5,5% y otros cereales el 6% [ cita requerida ] . Algunos miembros de las Poaceae se utilizan como materiales de construcción ( bambú , paja y paja ); otros pueden proporcionar una fuente de biocombustible , principalmente mediante la conversión de maíz en etanol .

Las gramíneas tienen tallos huecos excepto en los nudos y hojas alternas estrechas que nacen en dos filas. La parte inferior de cada hoja encierra el tallo, formando una vaina foliar. La hoja crece desde la base de la lámina, una adaptación que le permite hacer frente al pastoreo frecuente.

Se estima que los pastizales como la sabana y las praderas , donde predominan los pastos, constituyen el 40,5% de la superficie terrestre de la Tierra , excluidas Groenlandia y la Antártida . [7] Los pastos también son una parte importante de la vegetación en muchos otros hábitats, incluidos los humedales , los bosques y la tundra .

Aunque comúnmente se les llama "pastos", grupos como los pastos marinos , los juncos y los juncos quedan fuera de esta familia. Los juncos y juncos están relacionados con las Poaceae, siendo miembros del orden Poales , pero las praderas marinas son miembros del orden Alismatales . Sin embargo, todas ellas pertenecen al grupo de plantas monocotiledóneas .

Descripción

Diagrama de una planta típica de césped.
Diagrama de una planta típica de césped.

Los pastos pueden ser hierbas anuales o perennes , [8] : 10  generalmente con las siguientes características (la galería de imágenes se puede usar como referencia): Los tallos de los pastos, llamados culmos , suelen ser cilíndricos (más raramente aplanados, pero no de 3 ángulos). ) y son huecos, taponados en los nudos , donde se unen las hojas. [8] [9] Las hojas de la hierba son casi siempre alternas y dísticas (en un plano) y tienen venas paralelas. [8] : 11  Cada hoja se diferencia en una vaina inferior que abraza el tallo y una lámina con márgenes enteros (es decir, lisos). [8] : 11  Las láminas de las hojas de muchos pastos están endurecidas con fitolitos de sílice , que desalientan el pastoreo de los animales; algunos, como la hierba espada , son lo suficientemente afilados como para cortar la piel humana. Un apéndice membranoso o franja de pelos llamado lígula se encuentra en la unión entre la vaina y la lámina, evitando que el agua o los insectos penetren en la vaina. [8] : 11 

Esquema de inflorescencia y diagrama floral. 1 – gluma, 2 – lema, 3 – arista, 4 – palea, 5 – lodículas, 6 – estambres, 7 – ovario, 8 – estilos.

Las flores de Poaceae se disponen característicamente en espiguillas , cada una con uno o más floretes. [8] : 12  Las espiguillas se agrupan además en panículas o espigas . La parte de la espiguilla que lleva las flores se llama raquila. Una espiguilla consta de dos (o a veces menos) brácteas en la base, llamadas glumas , seguidas de una o más florecillas. [8] : 13  Un florete consta de la flor rodeada por dos brácteas, una externa (la lema ) y otra interna (la pálea) . Las flores suelen ser hermafroditas ( el maíz es una excepción importante) y principalmente anemófilas o polinizadas por el viento, aunque ocasionalmente los insectos desempeñan un papel. [10] El perianto se reduce a dos escamas, llamadas lodículas , [8] : 11  que se expanden y contraen para extender la lema y la palea; generalmente se interpreta que son sépalos modificados. El fruto de las gramíneas es una cariopsis , en la que la cubierta de la semilla está fusionada a la pared del fruto. [8] : 16  Un macollo es un brote frondoso distinto del primer brote producido a partir de la semilla. [8] : 11 

Crecimiento y desarrollo

flores de hierba

Las hojas de hierba crecen en la base de la hoja y no en las puntas alargadas del tallo. Este bajo punto de crecimiento evolucionó en respuesta al pastoreo de los animales y permite pastar o cortar el pasto con regularidad sin dañar gravemente la planta. [11] : 113-114 

Tres clasificaciones generales del hábito de crecimiento presentes en las gramíneas: tipo manojo (también llamado cespitoso), estolonífero y rizomatoso . [12] El éxito de las gramíneas radica en parte en su morfología y procesos de crecimiento y en parte en su diversidad fisiológica. Hay pastos C3 y C4 , en referencia a la vía fotosintética para la fijación de carbono. Los pastos C4 tienen una vía fotosintética, vinculada a la anatomía foliar especializada de Kranz , lo que permite una mayor eficiencia en el uso del agua , lo que los hace mejor adaptados a ambientes cálidos y áridos. [13]

Los pastos C3 se conocen como pastos de "estación fría", mientras que las plantas C4 se consideran pastos de "estación cálida". [8] : 18-19 

Aunque todas las especies C4 están en el clado PACMAD (ver diagrama a continuación), parece que varias formas de C4 han surgido unas veinte o más veces, en varias subfamilias o géneros. En el género Aristida , por ejemplo, una especie ( A. longifolia ) es C3 pero las otras 300 especies aproximadamente son C4. Como otro ejemplo, toda la tribu de Andropogoneae , que incluye maíz , sorgo , caña de azúcar , " lágrimas de Job " y pastos de tallo azul , es C4. [14] Alrededor del 46 por ciento de las especies de pastos son plantas C4. [15]

Taxonomía

El nombre Poaceae fue dado por John Hendley Barnhart en 1895, [16] : 7  basado en la tribu Poeae descrita en 1814 por Robert Brown , y el género tipo Poa descrito en 1753 por Carl Linnaeus . El término se deriva del griego antiguo πόα (póa, "forraje").

Historia evolutiva

Los pastos incluyen algunas de las formas de vida vegetal más versátiles . Se generalizaron hacia el final del período Cretácico , y se ha encontrado estiércol de dinosaurio fosilizado ( coprolitos ) que contiene fitolitos de una variedad que incluye pastos relacionados con el arroz y el bambú modernos . [17] Los pastos se han adaptado a las condiciones de exuberantes bosques tropicales , desiertos secos , montañas frías e incluso hábitats intermareales , y actualmente son el tipo de planta más extendido; La hierba es una valiosa fuente de alimento y energía para todo tipo de vida silvestre.

Un cladograma muestra subfamilias y números aproximados de especies entre paréntesis: [14]

Dibujo de Anomochloa marantoidea , una de las especies de pastos vivos más primitivos.

Antes de 2005, los hallazgos de fósiles indicaban que los pastos evolucionaron hace unos 55 millones de años. Los hallazgos de fitolitos parecidos a pastos en coprolitos de dinosaurios del Cretácico de la Formación Lameta del último Cretácico ( Maastrichtiano ) de la India han retrasado esta fecha hasta hace 66 millones de años. [18] [19] En 2011, se descubrió que los fósiles del mismo depósito pertenecían a la tribu moderna del arroz Oryzeae , lo que sugiere una diversificación sustancial de los principales linajes en ese momento. [20]

En 2018, un estudio describió microfósiles de pasto extraídos de los dientes del dinosaurio hadrosauroide Equijubus normani del norte de China, que datan de la etapa Albiana del Cretácico Inferior hace aproximadamente 113-100 millones de años, que se descubrió que pertenecían a linajes primitivos dentro de Poaceae. similar en posición a la Anomochlooideae. Estos son actualmente los fósiles de pasto más antiguos que se conocen. [1]

Se han resuelto las relaciones entre las tres subfamilias Bambusoideae, Oryzoideae y Pooideae en el clado BOP: Bambusoideae y Pooideae están más estrechamente relacionadas entre sí que con Oryzoideae. [21] Esta separación se produjo en un lapso de tiempo relativamente corto de aproximadamente 4 millones de años.

Según Lester Charles King , la expansión de pastos a finales del Cenozoico habría cambiado los patrones de evolución de las laderas , favoreciendo las pendientes que eran convexas hacia arriba y cóncavas hacia abajo y que carecían de una cara libre . King argumentó que esto era el resultado de un lavado de superficie de acción más lenta causado por alfombras de pasto, lo que a su vez habría resultado en una fluencia relativamente mayor del suelo . [22] [23]

Subdivisiones

Hay alrededor de 12.000 especies de gramíneas en alrededor de 771 géneros que se clasifican en 12 subfamilias. [24] Véase la lista completa de géneros de Poaceae .

Setaria verticillata de Panicoideae

Distribución

La familia de las gramíneas es uno de los grupos de plantas más abundantes y distribuidos en la Tierra . Los pastos se encuentran en todos los continentes, [25] [26] incluida la Antártida . La hierba peluda antártica, Deschampsia antarctica , es una de las dos únicas especies de plantas nativas del oeste de la Península Antártica .

Ecología

Hierba arrastrada por el viento en Valles Caldera en Nuevo México, Estados Unidos

Los pastos son la vegetación dominante en muchos hábitats, incluidos pastizales , marismas , pantanos de juncos y estepas . También se encuentran como una parte más pequeña de la vegetación en casi todos los demás hábitats terrestres. [ cita necesaria ] Los biomas dominados por pastos se llaman pastizales. Si sólo se cuentan las grandes áreas contiguas de pastizales, estos biomas cubren el 31% de la superficie terrestre del planeta. [27] Los pastizales incluyen pampas , estepas y praderas . [28] Los pastos proporcionan alimento a muchos mamíferos que pastan , [29] así como a muchas especies de mariposas y polillas . [30] [31] Muchos tipos de animales comen pasto como su principal fuente de alimento y se llaman graminívoros ; estos incluyen ganado vacuno , ovejas , caballos , conejos y muchos invertebrados , como saltamontes y las orugas de muchas mariposas marrones . Los pastos también son consumidos por animales omnívoros e incluso ocasionalmente principalmente carnívoros .

Un canguro comiendo hierba.

Los pastos dominan ciertos biomas , especialmente los pastizales templados , porque muchas especies están adaptadas al pastoreo y al fuego. [32]

Los pastos son inusuales porque el meristemo está cerca de la parte inferior de la planta; por lo tanto, los pastos pueden recuperarse rápidamente del cultivo en la parte superior. [33] La evolución de los grandes animales pastadores en el Cenozoico contribuyó a la propagación de los pastos. Sin grandes herbívoros, las áreas despejadas por los incendios son rápidamente colonizadas por pastos y, con suficiente lluvia, por plántulas de árboles. Los árboles eventualmente superan a la mayoría de los pastos. Los herbívoros pisoteadores matan los árboles jóvenes, pero no los pastos. [11] : 137 

Usos

Las gramíneas son, en términos humanos, quizás la familia de plantas de mayor importancia económica. [34] Su importancia económica proviene de varias áreas, incluida la producción de alimentos, la industria y el césped . Se han cultivado como alimento para animales domesticados durante hasta 6.000 años [ cita requerida ] y los granos de pastos como el trigo , arroz, maíz (maíz) y cebada han sido los cultivos alimentarios humanos más importantes . Los pastos también se utilizan en la fabricación de paja , papel , combustible , ropa , aislamiento , madera para cercas , muebles , andamios y materiales de construcción , tapetes , césped deportivo y cestas .

Ganado pastando en un pasto cerca de Hradec nad Moravicí en la Silesia checa .

La producción de alimentos

De todos los cultivos cultivados, el 70% son pastos. [35] Los pastos agrícolas cultivados por sus semillas comestibles se denominan cereales o granos (aunque este último término, cuando se usa en agricultura, se refiere tanto a cereales como a semillas similares de otras especies de plantas, como el trigo sarraceno y las legumbres ). Tres cereales (arroz, trigo y maíz) proporcionan más de la mitad de todas las calorías consumidas por los seres humanos. [36] Los cereales constituyen la principal fuente de carbohidratos para los seres humanos y quizás la principal fuente de proteínas; estos incluyen el arroz (en el sur y el este de Asia ), el maíz (en América Central y del Sur ), y el trigo y la cebada (en Europa , el norte de Asia y las Américas ).

La caña de azúcar es la principal fuente de producción de azúcar . Otros usos alimentarios de la caña de azúcar incluyen granos germinados , brotes y rizomas , y en bebidas incluyen jugo de caña de azúcar y leche vegetal , así como ron , cerveza , whisky y vodka .

Los brotes de bambú se utilizan en numerosos platos y caldos asiáticos, y están disponibles en los supermercados en diversas formas en rodajas, tanto en versión fresca como fermentada y enlatada.

El limoncillo es una hierba que se utiliza como hierba culinaria por su sabor y aroma cítrico.

Muchas especies de pastos se cultivan como pasto para la búsqueda de alimento o como forraje para alimentos prescritos para el ganado , particularmente en el caso del ganado vacuno , equino y ovino . Estos pastos pueden cortarse y almacenarse para su alimentación posterior, especialmente durante el invierno, en forma de fardos de heno o paja , o en silos como ensilaje . La paja (y a veces el heno) también se puede utilizar como lecho para los animales.

Un ejemplo de pasto perenne que forma césped y se utiliza en agricultura es el Thinopyrum intermedium .

Industria

Los pastos se utilizan como materia prima para multitud de fines, incluida la construcción y en la composición de materiales de construcción como la mazorca , para aislamiento, en la fabricación de papel y cartón como el tablero de paja estructural orientado . La fibra de pasto se puede utilizar para fabricar papel , producción de biocombustibles , [37] telas no tejidas y como reemplazo de las fibras de vidrio utilizadas en plásticos reforzados. [38] Los andamios de bambú son capaces de resistir vientos con fuerza de tifón que romperían los andamios de acero. [27] Los bambúes más grandes y el Arundo donax tienen culmos robustos que se pueden usar de manera similar a la madera, el Arundo se usa para hacer cañas para instrumentos de viento de madera y el bambú se usa para innumerables implementos. [39]

Phragmites australis (caña común) es importante paratechos de pajay paredes de casas en África. [40]Los pastos se utilizan ensistemasde tratamiento de agua[41]enla conservación de humedalesyrecuperación de tierras, y se utilizan para disminuir el impacto erosivo de la escorrentía de aguas pluviales urbanas. [42]

Reconstrucciones paleoecológicas

Polen fosilizado y procesado de la familia Poaceae. Especie desconocida.

La morfología del polen , particularmente en la familia Poaceae , es clave para descubrir sus relaciones evolutivas y cómo los ambientes han cambiado con el tiempo . [43] Sin embargo, los granos de polen de pasto a menudo tienen el mismo aspecto, lo que dificulta su uso para reconstrucciones climáticas o ambientales detalladas. [44] [45] El polen de pasto tiene un solo poro y puede variar mucho en tamaño, desde aproximadamente 20 a más de 100 micrómetros, y esta diferencia de tamaño se ha investigado en busca de pistas sobre hábitats pasados, para distinguir los pastos domesticados de los silvestres. , [46] [47] [48] e indicar diversas características biológicas como cómo realizan la fotosíntesis , [49] sus sistemas de reproducción, [50] [51] y complejidad genética. [52] [53] [54] Sin embargo, existe un debate en curso sobre cuán efectivo es el tamaño del polen para unir paisajes históricos y patrones climáticos, considerando que otros factores, como la cantidad de material genético, también podrían afectar el tamaño del polen. [55] [56] [57] A pesar de estos desafíos, nuevas técnicas de espectroscopia infrarroja por transformada de Fourier (FT-IR) y métodos estadísticos mejorados ahora están ayudando a identificar mejor estos tipos de polen de apariencia similar. [58]

Uso ornamental y de césped

Un césped frente a un edificio.

Los pastos son las principales plantas utilizadas en el césped, que a su vez derivan de pastizales de pastoreo en Europa. [ cita necesaria ] También proporcionan un medio importante para el control de la erosión (por ejemplo, a lo largo de los bordes de las carreteras), especialmente en terrenos inclinados. [ cita necesaria ] El césped es una cobertura importante de las superficies de juego en muchos deportes, incluido el fútbol americano , el fútbol americano , el tenis , el golf , el cricket , el sóftbol y el béisbol .

Los pastos ornamentales, como los pastos perennes , se utilizan en muchos estilos de diseño de jardines por su follaje, inflorescencias y cabezas de semillas. A menudo se utilizan en paisajismo natural , xeriscaping y estabilización de pendientes y playas en paisajismo contemporáneo, jardinería de vida silvestre y jardinería de plantas nativas . [ cita necesaria ] Se utilizan como pantallas y setos. [59]

Césped deportivo

Los campos de juego, campos y canchas de césped son las superficies de juego tradicionales para muchos deportes , incluido el fútbol americano , el fútbol americano , el béisbol , el cricket , el golf y el rugby . Las superficies de césped también se utilizan a veces para carreras de caballos y tenis . El tipo de mantenimiento y la especie de césped utilizado pueden ser factores importantes para algunos deportes, pero menos críticos para otros. En algunas instalaciones deportivas, incluidos los domos interiores y otros lugares donde el mantenimiento de un campo de césped sería difícil, el césped puede sustituirse por césped artificial , un sustituto similar al césped sintético. [60]

Grillo

El área gris es el campo de cricket actualmente en uso. Paralelamente se encuentran otros campos en distintos estados de preparación que podrían utilizarse en otros partidos.

En el cricket, el campo es la franja de césped cuidadosamente cortado y enrollado donde juega el jugador de bolos. En los días previos al partido, se corta y se hace rodar repetidamente para producir una superficie plana y muy dura en la que rebote la pelota. [61]

Golf

El césped de los campos de golf se mantiene en tres condiciones distintas: la del rugoso , la calle y el green . El césped de la calle se corta de forma corta y uniforme, lo que permite al jugador golpear la bola limpiamente. Jugar desde el grosso es una desventaja porque el césped alto puede afectar el vuelo de la pelota. El césped del green es el más corto y uniforme, lo que idealmente permite que la bola ruede suavemente sobre la superficie. Toda una industria gira en torno al desarrollo y comercialización de variedades de césped. [62]

Tenis

En el tenis, el césped se cultiva en suelos muy compactos y el rebote de una pelota de tenis puede variar según la salud del césped, la fecha de corte y el desgaste del juego reciente. [ cita necesaria ] La superficie es más blanda que las canchas duras y la arcilla (otras superficies de tenis), por lo que la pelota rebota más bajo y los jugadores deben alcanzarla más rápido, lo que resulta en un estilo de juego diferente que puede adaptarse más a algunos jugadores que a otros. [ cita necesaria ] Entre las canchas de tenis sobre césped más prestigiosas del mundo se encuentra la cancha central de Wimbledon, Londres, que alberga la final del campeonato anual de Wimbledon en Inglaterra, uno de los cuatro torneos de Grand Slam .

Pastos económicamente importantes

Varias gramíneas son especies invasoras que dañan los ecosistemas naturales, incluidas formas de Phragmites australis que son nativas de Eurasia pero se han extendido por todo el mundo. [63] [64]


Papel en la sociedad

Casa cubierta de hierba en Islandia
Hierba típica vista en prados.
Hierba con flores que no son hierba a su alrededor.

Los pastos han tenido importancia durante mucho tiempo en la sociedad humana. Se han cultivado como alimento para personas y animales domésticos durante miles de años. El ingrediente principal de la cerveza suele ser la cebada o el trigo, y ambos se utilizan con este fin desde hace más de 4.000 años. [sesenta y cinco]

En algunos lugares, particularmente en áreas suburbanas , el mantenimiento de un césped es una señal de la responsabilidad del propietario hacia la apariencia general de su vecindario. Un trabajo acredita el mantenimiento del césped a:

...el deseo de movilidad ascendente y su manifestación en el césped. Como lo expresó sin rodeos Virginia Jenkins, autora de The Lawn : "Los estadounidenses de clase media alta emulaban la sociedad aristocrática con sus propias pequeñas propiedades semirrurales". En general, el césped fue uno de los principales puntos de venta de estas nuevas casas suburbanas, ya que cambió las designaciones de clase social de la equidad y ubicuidad de las casas urbanas conectadas a las calles con la designación de clase media alta de un espacio verde "saludable". y el símbolo de estatus que es el jardín delantero. [66] [67]

En comunidades con problemas de sequía , el riego del césped puede restringirse a determinadas horas del día o días de la semana. [68] Muchos municipios y asociaciones de propietarios de viviendas de EE. UU. tienen normas que exigen que el césped se mantenga según determinadas especificaciones, sancionando a quienes permiten que el césped crezca demasiado. [69] [70]

El olor a hierba recién cortada lo produce principalmente cis-3-Hexenal . [71]

Algunos aforismos comunes involucran hierba. Por ejemplo:

Un mito popular sobre la hierba es que se niega a crecer donde ha ocurrido una muerte violenta. [72]

Galería de imágenes

Ver también

Referencias

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