Nelumbo es un género de plantas acuáticas con grandes, vistosas flores . Los miembros se llaman comúnmente lotus , aunque " lotus " es un nombre que también se aplica a varias otras plantas y grupos de plantas, incluido el género Lotus no relacionado. Los miembros exteriormente se parecen a los de la familia Nymphaeaceae ("nenúfares"), pero Nelumbo es en realidad muy distante de Nymphaeaceae. "Nelumbo" se deriva de lapalabra cingalesa : (cingalés es el nombre del idioma) cingalés : නෙළුම් neḷum , el nombre del loto Nelumbo nucifera .[1]
Nelumbo | |
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N. nucifera (loto sagrado) | |
clasificación cientifica | |
Reino: | Plantae |
Clade : | Traqueofitos |
Clade : | Angiospermas |
Clade : | Eudicots |
Pedido: | Proteales |
Familia: | Nelumbonaceae |
Género: | Nelumbo Adans. |
Especies | |
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Solo hay dos especies vivas conocidas de loto; N. nucifera es originaria del este de Asia , el sur de Asia y el sudeste de Asia y es más conocida. Se cultiva comúnmente; se come y se utiliza en la medicina tradicional china . Esta especie es el emblema floral tanto de India como de Vietnam .
El otro loto es Nelumbo lutea y es originario de América del Norte y el Caribe . Se han producido híbridos hortícolas entre estas dos especies alopátricas .
Hay varias especies fósiles conocidas de estratos de edad Cretácico , Paleógeno y Neógeno en Eurasia y América del Norte .
Especies
Especies existentes
- Nelumbo lutea Willd. - Loto americano ( Este de Estados Unidos , México , Antillas Mayores , Honduras )
- Nelumbo nucifera Gaertn. - Loto sagrado o indio, también conocido como la Rosa de la India y el nenúfar sagrado del hinduismo y el budismo . [2] Es la flor nacional de India y Vietnam . Sus raíces y semillas también se utilizan ampliamente en la cocina en el este de Asia, el sur de Asia y el sudeste de Asia.
Especies fósiles
- † Nelumbo aureavallis Hickey - Eocene ( Dakota del Norte ), descrito a partir de hojas encontradas en la Formación Golden Valley en Dakota del Norte, EE. UU. [3]
- † Nelumbo changchangensis Eocene, ( isla de Hainan , China), descrito a partir de varios fósiles de hojas, vainas y rizomas de los estratos del Eoceno en la cuenca de Changchang, en la isla de Hainan.
- † Nelumbo minima Pliocene ( Países Bajos ), descrito a partir de hojas y vainas que sugieren una planta muy pequeña. Originalmente descrito como miembro del género Nelumbites , como " Nelumbites minimus ".
- † Nelumbo nipponica Eocene - Mioceno , se conocen hojas fósiles de estratos de edad Eoceno en Japón y estratos de edad Mioceno en Rusia .
- † Nelumbo orientalis Cretácico (Japón), una de las especies más antiguas conocidas, los fósiles se encuentran en estratos del Cretácico de Japón.
- † Nelumbo protolutea Eocene ( Mississippi ), fósiles de hojas sugieren fuertemente una planta similar en forma al loto americano.
Clasificación
Existe un desacuerdo residual sobre en qué familia debe ubicarse el género. Los sistemas de clasificación tradicionales reconocieron a Nelumbo como parte de las Nymphaeaceae, pero los taxonomistas tradicionales probablemente fueron engañados por la evolución convergente asociada con un cambio evolutivo de un estilo de vida terrestre a uno acuático. En los sistemas de clasificación más antiguos se reconocía bajo el orden biológico Nymphaeales o Nelumbonales. Nelumbo es actualmente reconocido como el único género vivo en Nelumbonaceae , una de varias familias distintivas en el orden eudicot de los Proteales . Sus parientes vivos más cercanos, las ( Proteaceae y Platanaceae ), son arbustos o árboles.
Las hojas de Nelumbo se pueden distinguir de las de los géneros de las Nymphaeaceae porque están peltadas , es decir, tienen hojas completamente circulares. Nymphaea , por otro lado, tiene una sola muesca característica desde el borde hasta el centro de la hoja de nenúfar. La vaina de Nelumbo es muy distintiva.
APG
El sistema APG IV de 2016 reconoce a Nelumbonaceae como una familia distinta y la coloca en el orden Proteales en el clado eudicot , al igual que los sistemas APG III y APG II anteriores . [4]
Sistemas de clasificación anteriores
El sistema Cronquist de 1981 reconoce a la familia pero la coloca en el orden Nymphaeales de los nenúfares . El sistema Dahlgren de 1985 y el sistema Thorne de 1992 reconocen a la familia y la colocan en su propio orden, Nelumbonales. El USDA todavía clasifica a la familia del loto dentro del orden de los nenúfares. [5]
Caracteristicas
Ultrahidrofobicidad
Las hojas de Nelumbo son altamente repelentes al agua (es decir, exhiben ultrahidrofobicidad ) y han dado el nombre a lo que se llama efecto loto . [6] La ultrahidrofobicidad implica dos criterios: un ángulo de contacto de agua muy alto entre la gota de agua y la superficie de la hoja, y un ángulo de deslizamiento muy bajo. [7] Esto significa que el agua debe entrar en contacto con la superficie de la hoja exactamente en un punto minúsculo, y cualquier manipulación de la hoja al cambiar su ángulo resultará en que la gota de agua salga de la hoja. [7] La ultrahidrofobicidad es conferida por la capa generalmente densa de papilas en la superficie de las hojas de Nelumbo y los túbulos cerosos, pequeños y robustos que sobresalen de cada papilas. [8] Esto ayuda a reducir el área de contacto entre la gota de agua y la hoja. [8]
Se dice que la ultrahidrofobicidad confiere una ventaja evolutiva muy importante . Como planta acuática con hojas que descansan sobre la superficie del agua, el género Nelumbo se caracteriza por su concentración de estomas en la epidermis superior de sus hojas, a diferencia de la mayoría de las otras plantas que concentran sus estomas en la epidermis inferior , debajo de la hoja. [8] La acumulación de agua en la epidermis superior, ya sea por lluvia, niebla o la perturbación del agua cercana, es muy perjudicial para la capacidad de la hoja para realizar el intercambio de gases a través de sus estomas. Por lo tanto, la ultrahidrofobicidad de Nelumbo permite que las gotas de agua se acumulen juntas muy rápidamente y luego se desprendan de la hoja con mucha facilidad ante la menor alteración de la hoja, un proceso que permite que sus estomas funcionen normalmente sin restricciones debido al bloqueo de las gotas de agua. [9]
Termorregulación
Una propiedad única del género Nelumbo es que puede generar calor, [10] lo que hace mediante el uso de la vía alternativa de la oxidasa (AOX). [11] [12] Esta vía implica un intercambio alternativo de electrones diferente de la vía habitual que siguen los electrones cuando generan energía en las mitocondrias , conocida como AOX, o vía alternativa de la oxidasa.
La ruta típica en las mitocondrias de las plantas involucra complejos de citocromos . La vía utilizada para generar calor en Nelumbo implica oxidasa alternativa resistente al cianuro , que es un aceptor de electrones diferente a los complejos de citocromo habituales. [13] La planta también reduce las concentraciones de ubiquitina mientras está en termogénesis , lo que permite que el AOX en la planta funcione sin degradación [14] La termogénesis está restringida al receptáculo , estambre y pétalos de la flor, pero cada una de estas partes produce calor de forma independiente sin depender de la producción de calor en otras partes de la flor. [15]
Existen varias teorías sobre la función de la termogénesis, especialmente en un género acuático como Nelumbo . La teoría más común postula que la termogénesis de las flores atrae a los polinizadores por diversas razones. Las flores calientes pueden atraer insectos polinizadores. A medida que los polinizadores se calientan mientras descansan dentro de la flor, depositan y recogen el polen sobre y desde la flor. [10] El ambiente termogénico también podría ser propicio para el apareamiento de los polinizadores: los polinizadores pueden requerir una cierta temperatura para la reproducción. Al proporcionar un ambiente termogénico ideal, la flor es polinizada por apareamiento de polinizadores. [16] Otros teorizan que la producción de calor facilita la liberación de compuestos volátiles en el aire para atraer a los polinizadores que vuelan sobre el agua, o que el calor es reconocible en la oscuridad por los polinizadores termosensibles. Ninguno ha demostrado de manera concluyente que sea más plausible que los demás. [17]
Después de la antesis , el receptáculo del loto pasa de una estructura principalmente termogénica a una fotosintética , como se ve en el rápido y dramático aumento de los fotosistemas , los pigmentos involucrados fotosintéticamente, las tasas de transporte de electrones y la presencia de 13 C en el receptáculo y los pétalos, todo de los cuales ayudan a aumentar las tasas de fotosíntesis. [18] Después de esta transición, se pierde toda la termogénesis en la flor. Los polinizadores no necesitan ser atraídos una vez que se fertiliza el ovario y, por lo tanto, los recursos del receptáculo se utilizan mejor cuando se realiza la fotosíntesis para producir carbohidratos que pueden aumentar la biomasa vegetal o la masa de frutos. [dieciséis]
Otras plantas utilizan la termorregulación en sus ciclos de vida. Entre estos se encuentra el repollo zorrillo del este , que se calienta para derretir el hielo sobre él y atravesar el suelo a principios de la primavera. [19] Además, el ñame elefante , que calienta sus flores para atraer a los polinizadores. Además, la flor de carroña , que se calienta para dispersar el vapor de agua por el aire, lleva su olor más lejos, atrayendo así más polinizadores.
Relevancia cultural
El loto sagrado, N. nucifera , es sagrado tanto en el hinduismo como en el budismo . [2]
Referencias
- ^ Hyam R, Pankhurst RJ (1995). Plantas y sus nombres: un diccionario conciso . Oxford: Prensa de la Universidad de Oxford. ISBN 978-0-19-866189-4.
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