Este sitio es solo una puerta de entrada

Todo lo que hay aquí viene de cosas que otras personas investigaron, pensaron y construyeron de verdad: libros, artículos, registros históricos y la gente detrás de ellos. Si algo te llama la atención, ve a las fuentes originales que aparecen al final de la página. Tienen mucha más profundidad de la que una página como esta puede ofrecer.

¿Por qué los zarcillos de pepino se enroscan más cuando tiramos de ellos?

Categoría: Seres vivos

Los zarcillos de pepino forman espirales que no se desatan al tirar de sus extremos; al contrario, el número de vueltas aumenta. Esto fue publicado en un estudio de 2012 [5]. A diferencia de un cable telefónico, que se estira y se desenreda al tirar, estos órganos delgados y sin músculos se comportan de manera distinta. La pregunta es: ¿cómo logran este movimiento?

Observaciones previas muestran que los zarcillos no reaccionan a las gotas de lluvia, pero sí a hilos muy ligeros. Al analizar cómo se contraen las fibras internas y cómo eligen a qué agarrarse, podemos entender hasta qué punto conocemos el funcionamiento de estos zarcillos.

1. Los zarcillos no reaccionan a la lluvia, pero sí al contacto con objetos muy ligeros

Los zarcillos no tienen manos ni ojos, pero parecen detectar el contacto. Darwin, conocido por la teoría de la evolución, investigó esta sensibilidad mediante experimentos. En parientes de la pasiflora, al colocar suavemente un anillo de hilo muy ligero, el zarcillo se curvó [2]. También se curvaba con fragmentos muy ligeros de alambre de platino, cuyo peso se registró en aproximadamente 1/50 de grano [2]. Si calculamos 1 grano como unos 65 miligramos, esto equivale a unos 1,3 miligramos. Como una moneda de 1 yen pesa 1 gramo, es una ligereza de aproximadamente una milésima parte.

Sin embargo, cuando se lanzaban gotas de agua con un pincel, o incluso se soplaba agua con fuerza suficiente para sacudir todo el zarcillo, este no se curvaba [2]. Se cree que existe un mecanismo que responde al contacto continuo de objetos sólidos, pero no a las gotas de lluvia. Eso sí, estos resultados provienen de los parientes de la pasiflora estudiados por Darwin y no pueden generalizarse a todas las plantas. Entonces, ¿cuándo comienza a moverse el zarcillo tras el contacto?

2. El zarcillo se curva en minutos y forma una espiral como un resorte en medio día

La punta se mueve rápido, la espiral lentamente. Darwin también midió el tiempo desde el contacto hasta la curvatura. En la especie Tacsonia manicata (un pariente de la pasiflora), al frotar el zarcillo, este se curvaba ligeramente en unos 7 minutos, claramente en 10 minutos y formaba una forma de gancho en 20 minutos [2]. Cuando un zarcillo toca algo, se enrosca por la punta y, simultáneamente, la parte cercana a la base se tuerce en espiral, atrayendo a la planta hacia el soporte [1].

El movimiento de contracción de la espiral es más lento. Darwin escribió que, en parientes de la calabaza amarga (familia de las cucurbitáceas), la contracción comenzaba entre 12 y 24 horas después de agarrar un objeto [3]. Aunque el pepino y la calabaza amarga son de la misma familia, son observaciones de especies distintas. Por lo tanto, no se puede crear un horario único para todas, ya que los tiempos de agarre y contracción corresponden a observaciones de especies diferentes.

3. Qué fuerza hace girar a los zarcillos aunque no tengan músculos

Las fibras del lado dorsal generan la fuerza. Según el Instituto de Biología Fundamental, en los zarcillos del género mencionado por el Instituto, se forman fibras gelatinosas endurecidas con lignina (el componente que da dureza a la madera) dentro del tejido blando del lado dorsal. Se propone que la contracción asimétrica de estas fibras entre el lado dorsal y ventral hace que el zarcillo se enrosque [4].

En 2012, se reportó un resultado en pepinos. En la edición del 31 de agosto de la revista *Science*, un grupo de la Universidad de Harvard reportó sus hallazgos sobre los zarcillos de pepino. Encontraron que una cinta de células, llamada fibras 'g' (con un grosor de dos capas celulares), recorre todo el largo del zarcillo, y su contracción asimétrica provoca el enroscamiento [5]. Una de las capas de esta cinta contiene más lignina y se considera más rígida [5]. Los investigadores creen que la fuente de la fuerza para crear espirales sin músculos reside en la diferencia de contracción de esta cinta.

4. Por qué los zarcillos se enroscan más al tirar, al contrario que un cable telefónico

La espiral izquierda y la derecha se unen. En zarcillos de pepino con ambos extremos fijos, una espiral de giro izquierdo se une a una de giro derecho en el centro. La Universidad de Harvard menciona que Darwin llamó a este punto de inversión de dirección "perversion" [6].

Lo más sorprendente ocurre al tirar. Un cable telefónico se desenreda y estira al tirar. Sin embargo, la espiral de los zarcillos de pepino, al tirar de ambos extremos, no se desenreda, sino que aumenta el número de vueltas. Se reporta que es un nuevo tipo de resorte: suave al inicio del tirón, pero que se endurece repentinamente al tirar con fuerza [7]. También se indica que los zarcillos viejos resisten más el tirón que los jóvenes [6]. No obstante, estos resultados son específicos de los zarcillos de pepino y las fibras extraídas; no se sabe si ocurre lo mismo con la calabaza amarga.

5. Cómo los zarcillos de la vid de China evitan las legumbres con ácaros

Hay ejemplos de que los zarcillos eligen a qué tocar. Un estudio de la Universidad de Kyoto (2019, publicado en *Scientific Reports*) mostró que los zarcillos de la vid de China (*Cayratia japonica*) no se enroscaban, sino que se alejaban, al tocar plantas de legumbres que tenían ácaros. En cambio, la planta de la campanilla (*Ipomoea*) se enroscaba independientemente de la presencia de ácaros [8].

Se cree que la vid de China detecta las redes que tejen los ácaros [8]. Eso sí, esto fue un experimento con la vid de China, no con calabaza amarga o pepino. Los zarcillos parecen ser órganos que cambian su comportamiento según el objeto tocado, no simples "resortes". Entonces, ¿qué podemos comprobar con zarcillos cercanos?

6. Cómo observar el tiempo de reacción de zarcillos cercanos

Si tienes plantas con zarcillos cerca, como pepino, calabaza amarga, guisantes o uvas, puedes observarlas suavemente. Busca un zarcillo que aún no se haya enroscado y registra la hora con un reloj. Coloca suavemente un pequeño hilo en el zarcillo. Registra los cambios en la punta a los 10 minutos, 20 minutos, 1 hora y medio día. No tires ni arranques el zarcillo. En zarcillos ya enroscados en espiral, busca el punto donde cambia la dirección del giro. Si el movimiento difiere del de la pasiflora de Darwin, habrás encontrado diferencias entre especies con tus propios ojos.

Para saber más, el blog del diccionario de plantas del Instituto de Biología Fundamental y la página de resultados de investigación de la Universidad de Kyoto están disponibles en japonés [4][8].

Fuentes

  1. Wikipedia "Tendril" https://ja.wikipedia.org/wiki/%E5%B7%BB%E3%81%8D%E3%81%B2%E3%81%92 (Descripción general de los zarcillos.)
  2. Darwin, "Movements and Habits of Climbing Plants" https://ibooks.qq.com/read/1000802052/42 (Sensibilidad al tacto, falta de reacción al agua y tiempos de curvatura.)
  3. Darwin, "Movements and Habits of Climbing Plants" https://qbook.qq.com/read/1000802052/43 (Tiempo de contracción de la espiral.)
  4. Instituto de Biología Fundamental, Blog del Diccionario de Plantas https://www.nibb.ac.jp/plantdic/blog/?p=59 (Contracción asimétrica de las fibras 'g'.)
  5. Harvard SEAS "Uncoiling the cucumber's enigma" https://seas.harvard.edu/news/uncoiling-cucumbers-enigma (Estudio de 2012 sobre los zarcillos de pepino.)
  6. Harvard Gazette "Clues in the cucumber's climb" (2012) https://news.harvard.edu/gazette/story/2012/08/clues-in-the-cucumbers-climb (Punto de inversión y resistencia de los zarcillos viejos.)
  7. ScienceDaily (2012) https://www.sciencedaily.com/releases/2012/08/120830141223.htm (Resorte que aumenta vueltas al tirar.)
  8. Universidad de Kyoto, Resultados de Investigación (2019) https://www.kyoto-u.ac.jp/ja/research-news/2019-05-08 (Zarcillos de vid de China y ácaros.)