Estudio comparativo en base a densidad estomática de Blechnum chilensis en la zona de Concepción y Puerto Montt.

Mario A. Quezada Aguiluz, Claudia M. Reyes Bahamonde.

Departamento de Botánica, Facultad de Ciencias Naturales y Oceanográficas, Universidad de

Concepción, casilla 160-c, Chile.

RESUMEN

Los estomas además de regular el intercambio gaseoso de la planta por medio de su apertura, también

provocan la pérdida de agua de la planta en forma de vapor a través del proceso denominado transpiración.Es

por esto que en regiones xerófilas, los estomas frecuentemente son pequeños o casi inexistentes, puesto que la

disponibilidad de agua obliga a que se pierda lo menos posible a través de la transpiración y la evaporación.

El siguiente estudio se hizo con el fin de investigar si existe una variación en el número de estomas de una

especie ubicada en dos zonas geográficas con distintas condiciones climáticas.

Para esto fueron estudiadas las hojas de la especie Blechnum chilensis de las localidades de Concepción y

Puerto Montt (Chile) con el objetivo de medir la densidad estomática y hacer un estudio comparativo de la

especie en ambos ambientes. Las hojas fueron diafanizadas y fotografiadas. Se hizo un conteo mediante

microscopía óptica en los laboratorios del Departamento de Botánica de la Facultad de Ciencias Naturales y

Oceanográficas de la Universidad de Concepción, Chile. Se calculó el área del campo visual del microscopio

y se expresaron los resultados del conteo en promedio de estomas y la densidad de estomas por unidad de área

(mm²).Las muestras obtenidas en la zona de Puerto Montt presentaron un ligero aumento en la densidad

estomática con respecto a las muestras recolectadas en Concepción. Esto nos indica que la misma especie

(Blechnum chilensis) al estar expuesta a distintas condiciones climáticas, presenta una variación en su

densidad estomática debido a factores como la disponibilidad de agua y el clima.

INTRODUCCIÓN.

La especie Blechnum Chilensis (Kaulf.) Mett. Vulgarmente conocido como costilla de vaca, perteneciente a

la familia Blechnaceae, es un subarbusto perenne con rizoma erecto, escamoso, de tres a cinco centímetro de

diámetros. Hojas dimorfas; las estériles de 0.5 a 1.5 metros de largos por 10 a 40 centímetros de ancho;

peciolo de 20 a 40 centímetro de largo, algo leñoso, en la base con escamas anchas, de color castaño claro;

lamina pinnada, de contorno oval- lanceolado; con pinas de 3 a 10 mm de ancho, dirigidas hacia el ápice.

Soros cubriendo íntegramente la cara abaxial; inducio submarginal, continuo. Nativa de Chile y Argentina, en

el país se encuentra desde la costa de la provincia de Limarí y región andina de la provincia de Santiago hasta

la provincia de Magallanes. También crecen en el Archipiélago de Juan Fernández. Helechos de lugares muy

húmedos, a lo largo de cursos de agua y es característico en pantanos formando asociaciones con Gunnera

tinctoria ( Pangue). Suele invadir el interior de bosque sombrío especialmente en las quebradas. (Rodríguez,

R et al, 2009)

El estudio de la epidermis, que es la capa de células más externa del cuerpo primario de la planta se realiza

para observar las células presentes en ella. En el presente trabajo, se estudiaron los estomas de la lámina

folial, los cuales son aberturas en la epidermis rodeada por dos células oclusivas. Mediante cambios de forma,

las células oclusivas controlan el tamaño de la abertura. Esta abertura conduce al interior de un amplio

espacio intercelular llamado cámara subestomatica, que se continua con los espacios intercelulares de

mesofilo. (Esau, Katherine 1985) Para que la observación de estos estomas se lleve a cabo bajo un

microscopio se utiliza una técnica anatómica llamada,” técnica de diafanización”, por la cual una muestra se

hace diáfana o transparente, mediante técnicas que igualan los índices de refracción de la luz del interior del

órgano con el medio que lo contiene. Esta técnica fue extraída de” Micro técnicas de plantas vasculares”

(Rodriguez,R. 1989)

MATERIALES Y MÉTODOS

Las hojas para la cuantificación de los estomas, en cuanto a su densidad, se obtuvieron de la especie

Blechnum chilensis (Kaulf) Mett. Las muestras fueron extraídas de la región del Biobío, específicamente en

el Campus universitario de la universidad de Concepción, presente en la provincia de Concepción, y de la

región de Los Lagos, específicamente en la zona de Pichiquillaipe, Puerto Montt.

Para la observación y posterior conteo de estomas se utilizó una técnica histológica llamada diafanización, el

cual consiste en el aclaramiento de la hoja con hipoclorito 1:1. Se tomaron 3 muestras de cada Blechnum

(Concepción y Puerto Montt) de alrededor de un centímetro cuadrado, estos se dejaron 24 horas para obtener

su total blanqueamiento, luego fueron pasados a agua destilada para retirar los restos de hipoclorito durante 20

minutos, enseguida, se pasa por alcohol 70º durante 10 minutos, luego se pasó por solución de ácido tánico

50º en alcohol 70º por 15 minutos, se lava rápidamente en alcohol 70º, luego se pasó por solución empírica

(anaranjado) de Cl3Fe en alcohol 70º hasta que tomó un color azul de 1 a 3 minutos, este color no fue

completamente uniforme, por lo cual se repitió tantas veces como fue necesaria.

Se tomaron las muestras diáfanas y se montaron con glicerina 1:1 para su posterior observación bajo un

microscopio Zeiss Axioskop con cámara de video monocromática incluida.

El cálculo de la densidad estomática se basó en el conteo del número de estomas observados a través del

microscopio Zeiss Axioskop, con un campo de observación de 400X.Igualmente, se calculó el área del campo

visual del microscopio, el cual correspondió a 0.41 mm², usado luego para determinar la densidad estomática.

Figura 1. Figura 2.

Vista superficial de la epidermis de lámina foliar de Blechnum chilensis extraída en la zona de Concepción. A

Células oclusivas.B Ostiólo.C Célula acompañante (Fig. 1 y 2).

Fotografía de la hoja de Blechnum chilensis recolectada

En el Barrio Universitario Concepción. (Fig.3)

Figura 3.

Figura. 4 Figura. 5

Vista superficial de la epidermis de lámina foliar de Blechnum chilensis extraída en la zona de Puerto Montt.

(Fig. 4 y 5)

Fotografía de la hoja de Blechnum chilensis recolectada en Puerto

Montt. (Fig. 6)

Figura 6.

RESULTADOS.

El cuadro 1 muestra el conteo de estomas realizados en las dos muestras de Blechnum chilensis, promediando

los 3 conteos para hechos en Concepción y Puerto Montt. Se encontró una variación entre el número de

estomas encontrados en la epidermis de la lámina foliar las muestras de diferente ubicación geográfica,

notando un incremento en las hojas muestreadas en la zona de Puerto Montt.

Cuadro 1.Cantidad de estomas promedio en ambas superficies de las hojas de Blechnum chilensis

procedentes de Concepción y Puerto Montt.

Zona Número de estomas

1° conteo

Número de estomas

2° conteo

Número de estomas

3° conteo

Promedio

Concepción 26 31 28 28.33

Puerto Montt 38 42 41 40.33

Posteriormente, se calculó el área del campo visual del microscopio para determinar la densidad estomatica.

𝑨 = 𝝅𝒓𝟐

Donde: r = 0.36 mm.

𝑨 = 𝝅𝟎.𝟑𝟔𝒎𝒎𝟐

A=0.41 mm².

El área del campo visual del microscopio Zeiss Axioskop, en su aumento mediano, fue de 0.41 mm².

Con este dato, se procedió a calcular la densidad estomática por unidad de área (mm²) el cual puede

apreciarse en el cuadro 2.

Cuadro 2. Densidad estomática en ambas superficies de las hojas de Blechnum chilensis procedentes de

Concepción y Puerto Montt.

Zona Estomas/mm²

Concepción 69.09

Puerto Montt 98.36

DISCUSIÓN Y CONCLUSIONES.

Como se sabe, los estomas son usados para el intercambio gaseoso con el medio. El oxígeno y dióxido de

carbono son intercambiados con el ambiente a través de estos poros. La adquisición de dióxido de carbono y

el intercambio de oxígeno son fundamentales para que se desarrollen los procesos de fotosíntesis y respiración

de las plantas. Sin embargo, su apertura también provoca la pérdida de agua de la planta en forma de vapor a

través del proceso denominado transpiración.

Por esto, la apertura o cierre de los estomas está muy finamente regulada en la planta por factores ambientales

como la luz, la concentración de dióxido de carbono o la disponibilidad de agua. Según investigaciones, se

conoce que algunos cationes como el potasio y calcio y aniones como el cloruro intervienen activamente en la

apertura y cierre de los estomas. En casos de sequía (estrés hídrico) se cierran los estomas impidiendo

pérdidas de agua en la planta, lo cual, sin embargo, también imposibilita el intercambio de gases y, en

consecuencia, la entrada de CO2 atmosférico necesaria para la nutrición de las plantas mediante el proceso

de fotosíntesis.

Es por ello que en regiones xerófilas, los estomas frecuentemente son pequeños o casi inexistentes, y además,

contienen cantidades apreciables de ceras, pelos y tricomas, que dificultan la salida del vapor de agua.Por el

contrario, nosotros postulamos que plantas expuestas a condiciones de pluviometría más altas, desarrollarán

una mayor densidad estomática, siendo inclusive, de la misma especie

Las hojas de la especie estudiada presentan una variación en la densidad estomática, siendo las muestras

pertenecientes a la zona de Puerto Montt, las que presentan una mayor densidad con respecto a las muestras

de la zona de Concepción.

Esto puede en gran medida ser producto de la mayor disponibilidad de agua que presenta la especie en la zona

de Puerto Montt y al clima existente en la región.

Bibliografía

Esau,K.,1985. Anatomía Vegetal. Ed. Omega. Tercera edición. Barcelona. 779pp.

Roberto, R. 1989. Microtécnicas en platas vasculares. Dpto. Botánica. Facultad de Ciencias

Biológicas y recursos Naturales. Universidad de Concepción. Concepción. Chile. 30 pp.

Roberto, R., Alarcón., Espejo, J.2009. Helechos Nativos del Centro y Sur de Chile. Guía de Campo

.Ed. corporación chilena de la madera. Concepción. Chile. 219pp