El maravilloso reloj de las cosas vivas
¿HA NOTADO usted el maravilloso sentido de observar sazones y tiempo de las cosas vivas? Cada año las plantas germinan, crecen y florecen de acuerdo con su horario. No todas tienen el mismo horario... algunas florecen en la primavera, otras en el verano y otras en el otoño y a principios del invierno. Pero cada especie conoce el tiempo apropiado en el cual llevar a cabo sus diversas actividades.
Sucede de modo similar en el caso de los animales. Procrean, se reproducen, pasan largo tiempo dormidos, emigran y desempeñan otras funciones como si estuvieran siguiendo un itinerario exacto. Considere los insectos que pasan el invierno en una condición latente que se llama diapausa. Hacia fines del verano, mientras el tiempo todavía es caluroso, interrumpen sus actividades bulliciosas de alimentación y reproducción y comienzan a tranquilizarse, entrando en su condición latente. ¿Cómo saben que se acerca el invierno?
También, hay aves que emigran a las regiones tropicales para pasar el invierno. Cuando es primavera en el norte, se dirigen a casa. Dado que la temperatura en las regiones tropicales es casi igual a la que reinaba al llegar las aves, ¿cómo saben que está subiendo la temperatura allá en su lugar de habitación original? Muchas personas han hecho preguntas como éstas. ¿Las ha hecho usted?
El maravilloso dispositivo que hace observar el tiempo
Se cree que el principal dispositivo de observar sazones en las cosas vivas es la luz. Se pensaba comúnmente que las temperaturas que cambian en la estación accionaban las diversas reacciones de las plantas y los animales. Pero la temperatura es variable; es inconsistente de año en año. La luz, por otra parte, es confiable. En cualquier día del año la longitud de la luz del día es la misma. Jamás varía. Así se le suministra al organismo vivo información exacta sobre el progreso de las estaciones.
Esto no quiere decir que la temperatura u otros factores no afecten también el ritmo estacional de las plantas y los animales. Evidentemente sí lo afectan. Pero el principal dispositivo para la observación de las sazones o tiempos parece ser la longitud de la luz del día. El hecho de que las actividades de las cosas vivas están programadas por medio de este maravilloso reloj es un descubrimiento relativamente reciente.
Una investigación importante
En 1920 había investigadores estudiando cierta variedad de tabaco que se llama Maryland Mammoth. Trataban de determinar por qué tardaba en florecer cuando se cultivaba cerca de Washington, D.C. Aunque la planta estaba lista para florecer por días, algo le impedía hacerlo hasta que era demasiado tarde en la estación para que sus semillas maduraran.
Se llevaron a cabo muchos experimentos, pero no revelaron por qué se demoraba la floración. Finalmente plantas conservadas en un invernadero fueron sometidas artificialmente a una exposición diaria abreviada a la luz. ¡Esto lo logró! Las plantas florecieron antes que las que fueron cultivadas afuera. Esto dio el indicio en cuanto a por qué el Maryland Mammoth no florece sino hasta tarde en la estación cerca de Washington, D.C. ¡Se debe a que no es sino hasta fines del verano que la luz del día ha disminuido a la longitud apropiada para que florezca esta planta!
¿Afecta la luz de modo similar las funciones de otras plantas? Más investigación de parte de estos indagadores demostró que sí. Se descubrió que las plantas pueden dividirse en tres grupos, dependiendo de cómo responden a la longitud de la luz del día.
Primero, hay el grupo en que están plantas como los tomates y los pepinos, que no son melindrosas en cuanto a la longitud del día. A un segundo grupo se les llama plantas de “día abreviado.” Estas no florecen sino hasta que la dosis diaria de luz es de menos de cierto número de horas. Al tercer grupo se le llama plantas de “día largo.” Estas florecen cuando la luz del día se extiende más allá de cierto número de horas.
Consecuencia de los hallazgos
Estas investigaciones contestaron muchas preguntas. Explican por qué las plantas de una especie dada pueden plantarse en diferentes ocasiones del año, y no obstante todas pueden florecer al mismo tiempo. Y revelan por qué ciertas plantas florecen en distritos particulares, pero de ninguna manera florecen en otros.
Ahora los agrónomos determinan rutinariamente los requisitos de luz de las plantas. Algunas de ellas tienen necesidades muy específicas de duración de la luz del día. Por ejemplo, diversas variedades de cebollas y soyas crecen mejor solo cuando están dentro de una faja de latitud de 240 kilómetros. Si se cultivan ya sea al norte o sur de esta región pueden fallar como cosecha.
Las necesidades de luz del día de las plantas pueden resultar en desilusión para amadores de las flores. Mientras uno viaja quizás obtenga una planta llena de colorido para su jardín, pero al regresar uno a casa la planta quizás no florezca. ¿Por qué? Es posible que la luz del día donde uno viva no sea de longitud adecuada para que la planta florezca.
Por ejemplo, hay la planta para jardín rocoso Sedum telephium, que se cultiva al sur del estado de Vermont, EE. UU. Pero para florecer necesita una dosis diaria de dieciséis horas o más de luz. En Vermont recibe esto. Sin embargo, si uno la llevara muy al sur no florecería, debido a insuficiente luz del día.
Por otra parte, una persona que viva en el norte del estado de Maine, EE. UU., quizás esté agradecida de que haya poca ambrosía, si alguna, allí. La ambrosía no florece sino hasta que la luz del día disminuye a catorce horas y media. Esto no sucede en el norte de Maine hasta después del 1 de agosto, de modo que no concede suficiente tiempo para que se maduren las semillas antes de que llegue el tiempo de frío.
Cómo detectan las plantas la luz
El aprender estos hechos acerca de cómo responden las plantas a la longitud de la luz del día hizo evidente algo más. Las plantas deben tener dentro algo que detecta el cambio de longitud de la luz del día y que les hace responder de acuerdo con ello. Apenas recientemente se ha aislado esta sustancia que se llama “fitocromo.”
El fitocromo es un pigmento azulado, sensible a la luz, que absorbe la luz roja. Se ha demostrado que muchas plantas, cuando están expuestas a la longitud de onda de la luz roja, se maduran más rápidamente. De alguna manera la luz obra en el fitocromo para regular los cambios en la planta mientras crece, desde la etapa de la semilla hasta la madurez. Pero no se entiende con exactitud cómo se efectúa esto.
Manipulando la luz
Ahora muchos hortelanos usan con buen provecho este conocimiento acerca de las respuestas de las plantas a la luz. Ajustando la longitud de la exposición a la luz pueden hacer que una planta florezca cuando quieren que lo haga. Así, en el invierno disfrutan de flores que normalmente crecen únicamente en el verano, y pueden tener en otras estaciones las que normalmente florecen en el otoño.
Un crisantemo, por ejemplo, normalmente es una planta que florece en el otoño. Pero puede hacerse que florezca en el verano. Simplemente cúbrala con cartón en la última parte de la tarde, y quite el cartón por la mañana. El período extendido de oscuridad hará que el crisantemo responda como si fuera otoño, y florecerá con las flores del verano.
Por otra parte, quizás se quiera disfrutar en el invierno de las flores que normalmente florecen únicamente en el verano. Dándoles dosis diarias de luz artificial después de haber terminado el día, se puede hacer que estas plantas respondan como si hubieran llegado los días largos del verano. Así, florecerán durante los días cortos del invierno.
Efecto en los animales
Después de descubrir los efectos asombrosos de la longitud de la luz del día en las plantas, se efectuó investigación para determinar si los animales eran afectados de modo similar. Como resultado, se descubrió que muchos animales, también, sincronizan sus rutinas estacionales con la longitud de la luz del día.
Se llevaron a cabo los primeros experimentos en cuanto a aves con los estorninos. Normalmente los estorninos se aparean en la primavera, cuando los días son más largos. Sin embargo, los días cortos de diciembre fueron alargados artificialmente encendiendo luces sobre las aves después de ponerse el Sol. En unos cuantos días los estorninos comenzaron a mudar pluma y a asumir el plumaje lleno de colorido de su estación de apareamiento durante la primavera. ¡Su horario de procreación fue adelantado cuatro meses aumentando la longitud de su exposición diaria a la luz!
Se llevaron a cabo experimentos similares con hurones, que normalmente procrean también en la primavera o a principios del verano. Estos animalitos, también, se aparearon en invierno cuando fueron expuestos a períodos adicionales de luz. Tanto los estorninos como los hurones son criaturas de día largo. Se hallan entre las criaturas que responden sexualmente a largos períodos de luz.
Sin embargo, muchos otros animales, como las cabras, las ovejas y los venados, procrean en el otoño. La longitud más corta de la luz del día los afecta sexualmente. Por eso los criadores de ovejas que quieren corderos a principios de la primavera limitan la exposición de sus animales a la luz del día a fines del verano. Al meter a las ovejas en cobertizos oscuros hacia el fin del día en julio y agosto, el proceso de reproducción empieza más temprano.
También se han efectuado muchos experimentos interesantes con insectos, incluso el gusano de seda. Los huevos, que se ponen en el otoño, pasan el invierno en estado latente. Empollan produciendo larvas, o gusanos, en la primavera. Pronto las larvas cambian a ninfas, y luego a polillas adultas. Pero los huevos que se ponen a principios del verano no pasan por un período de letargo.
Los experimentos revelan que es la longitud de la luz del día lo que determina por qué los huevos que se ponen a principios del verano no entran en un estado de letargo mientras que los que se ponen en el otoño sí. Por regulación artificial de la luz, se puede hacer que las polillas de los gusanos de seda se reproduzcan generación tras generación sin que ninguno de sus huevos entre en un estado de letargo. Pero cuando la longitud de la exposición a la luz se cambia, las polillas ponen huevos que se hacen latentes.
Como sucede con las plantas, obviamente hay algún mecanismo dentro de los animales que acciona sus diversas respuestas a la longitud de la luz. Se cree que hay una hormona envuelta en esto. Pero pocos detalles se conocen en cuanto a cómo los mensajes de la longitud de la luz se reciben o se transmiten.
Aunque el hombre ha aprendido mucho acerca de las muchas maravillas de la creación, continuamente se le recuerda cuánto sigue siendo un misterio para él. El estudio de los efectos de la luz en las cosas vivas ilustra esto una vez más.