1. Por qué la espinaca lanza su tallo floral de repente en primavera
Si intentas cultivar espinacas desde la primavera hasta principios del verano, a menudo notarás que el tallo floral crece antes de que las hojas se desarrollen plenamente. Este fenómeno se conoce como "espigado" o subida a flor[5]. La espinaca es una planta que florece cuando los días se alargan; por ello, para cultivarla en primavera y verano, se necesitan variedades resistentes al espigado, según los resultados de investigaciones agrícolas japonesas[5].
A las plantas que florecen cuando la duración del día supera un cierto umbral se les llama "plantas de días largos". Además de la espinaca, ejemplos comunes son el trigo y la lechuga[3]. También hay fuentes que incluyen al rábano como ejemplo de planta de días largos.
Por el contrario, las plantas que florecen cuando los días se acortan son "plantas de días cortos". Ejemplos de estas son el crisantemo, la poinsetia, el cactus de Navidad, la soja, el arroz y la campanilla[3]. La diferencia en la dirección de su reacción a la duración del día determina cuándo aparecen los tallos florales o cuándo se abren las flores.
Pero, ¿se refiere esta "duración del día" realmente a la longitud de la luz solar?
2. Las plantas miden la duración de la noche, no la del día, para florecer
En 1920, Garner y Allard del Departamento de Agricultura de EE. UU. reportaron una observación clave: al cultivar una variedad de tabaco llamada "Maryland Mammoth" en campos situados más al norte que Washington D.C., las plantas no florecían durante la temporada de cultivo. Sin embargo, sí lo hacían en invernaderos durante el invierno[4]. Ambos investigadores concluyeron que la duración del día influía en este proceso y bautizaron esta propiedad como "fotoperiodismo" (se sugiere que el término fue propuesto por Cook). Clasificaron al tabaco y a la soja como plantas que florecen con días cortos.
Esta observación demostró la influencia de la duración del día, pero más tarde se descubrió que la longitud de la noche también es crucial[2]. El nombre "planta de días cortos" persiste como una denominación basada en el día, aunque el mecanismo real sea otro.
Hay un experimento decisivo que prueba que la clave está en la noche. Si se enciende una luz durante unos minutos a mitad de la noche en una planta de días cortos, esta puede dejar de florecer. Esto ocurre porque, para muchas plantas de este tipo, lo importante es la duración continua de la oscuridad[3]. Aunque el total de horas de luz sea el mismo, si la noche se interrumpe, para la planta es como si no hubiera llegado una noche larga.
Por otro lado, en las plantas de días largos, los botones florales se forman cuando la duración de la noche cae por debajo de un límite[1]. La luz que interrumpe la noche actúa casi como una señal de "la noche se ha acortado" para estas plantas.
Entonces, ¿es el mismo umbral de duración para todas las plantas?
3. Cada planta tiene su propio umbral de noche y algunas no dependen de la luz
A menudo se dice que "las plantas florecen cuando el día dura menos de unas 12 horas", pero esto es solo una regla general aproximada. El umbral exacto difiere según la especie y la variedad[3].
Por ejemplo, en un resumen presentado por la Sociedad Japonesa de Fisiología Vegetal sobre variedades de crisantemo que florecen con días cortos, se compararon dos líneas: la línea NIFS-3, con un umbral (día crítico) de aproximadamente 12 horas, y la línea Matsukawa, con uno de unas 13 horas. En condiciones de día corto por debajo de su umbral respectivo, en ambas variedades se intensificó la actividad del gen CsFTL3, relacionado con la floración en las hojas[6]. Incluso dentro de la misma especie, hay una diferencia de alrededor de 1 hora.
Algunas plantas de días cortos son aún más sensibles. Se dice que la variedad "Murasaki" de la campanilla forma botones florales con solo un único periodo largo de oscuridad. La campanilla se utiliza como modelo para estudiar las plantas de días cortos.
Mientras tanto, hay plantas que casi no se ven afectadas por la duración del día. El tomate, el maíz, el pepino y algunas fresas se llaman "plantas neutras a la duración del día"[3]. Esto muestra que los cambios en la longitud del día no son una señal común para todas las plantas.
Entonces, ¿cómo llega al extremo del tallo la "medida de la noche" tomada por las hojas?
4. La señal que viaja de la hoja a la punta del tallo para formar las flores
Aunque las hojas miden la duración de la noche, las flores se forman en la punta del tallo. Se hipotetizó que una señal viajaba entre ambos puntos y se le dio el nombre provisional de "florigen".
En 2007, dos grupos de investigación independientes revelaron la identidad de parte de esta señal. El grupo de Corbesier demostró en la planta modelo Arabidopsis (de días largos) que la proteína FT se produce en el floema de las hojas (el conducto de nutrientes) y se mueve hasta la punta del tallo para inducir la floración[7]. El grupo de Shimamoto en Japón demostró que, en el arroz (planta de días cortos), el florigen es una proteína codificada por el gen Hd3a (la versión del arroz de FT). También se mostró que se produce en los haces vasculares de las hojas y viaja a través de ellos hasta la punta[8].
Hay informes de que, en arroz transgénico donde se introdujo Hd3a, la floración se adelantó mucho más de lo normal. Sin embargo, esto es un resultado en plantas modificadas genéticamente, no en el arroz común.
Los genes que producen FT y Hd3a son genes homólogos con un ancestro común. La misma familia de genes se utiliza tanto en plantas de días largos como en las de días cortos. Además, hay investigaciones que explican que la reacción a la duración del día es inversa: en Arabidopsis, la actividad de FT aumenta gradualmente a medida que los días se alargan. Por el contrario, en el arroz, Hd3a se activa con días cortos y se suprime con días largos, funcionando como un interruptor[9].
Al leer hasta aquí, quizás te preguntes cuándo florecerán las plantas cercanas a ti. La siguiente sección explica cómo calcular la duración de la noche para observarlas.
5. Cómo calcular la duración de la noche y observar las plantas de tu entorno
Para calcular la duración de la noche, consulta los horarios de salida y puesta del sol en los mapas del tiempo, periódicos o sitios web meteorológicos oficiales. La longitud de la noche se obtiene restando la duración del día a 24 horas (desde la puesta hasta la siguiente salida). Anótalo cada semana en un cuaderno para verificar si las noches se alargan o se acortan. Así podrás comparar cuándo intentan florecer las espinacas o las campanillas.
Observa las plantas en tu jardín, huerto o macetas y anota el día que abren sus flores. ¿Florecen de manera diferente las plantas expuestas a la luz de farolas o ventanas nocturnas comparadas con las que no lo están? Al compararlas, la idea de la "oscuridad continua" se vuelve más tangible.
Coloca los días de floración de tus plantas junto con el registro de la duración de la noche en la misma página. Verás si florecen cuando las noches se alargan o cuando se acortan. El resumen en japonés sobre el crisantemo también puede leerse como una explicación sobre estos umbrales de duración[6].
Nota importante: Para realizar cualquier observación nocturna, asegúrate siempre de estar acompañado por un adulto.