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Más del 90 % de las plantas conocidas producen semillas. Las semillas tienen la capacidad de germinar y formar una planta nueva, son la unidad básica para su dispersión. Además, son la base de la alimentación de la humanidad. Hay dos tipos de semillas, las ortodoxas que por sus características se pueden almacenar a largo plazo y las recalcitrantes que no se pueden almacenar debido a la susceptibilidad que tienen a la desecación y, por ende, a la pérdida de la viabilidad del embrión.
Ante tantas amenazas que enfrentan los bosques y las selvas, la conservación ex situ es la mejor estrategia para la conservación de los recursos naturales. Un banco de semillas proporciona un ambiente controlado libre de plagas y enfermedades. Los bancos de semillas reciben las colectas de semillas donde son limpiadas para eliminar impurezas, se deshidratan y se almacenan en contenedores herméticos a bajas temperaturas. La importancia de conservar semillas es la posibilidad de resguardar la diversidad de las especies existentes. Es una estrategia para la conservación de la vida en el futuro. Por eso, en este artículo, veremos a las semillas no como las ricas botanas que a muchos nos gustan, sino su necesidad de conservación.
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Semillas, ricas botanas que requieren ser conservadas
Las semillas son esa rica botana que disfrutamos en compañía de amigos. Las podemos encontrar en nuestras alacenas, en las tiendas grandes y en las tiendas de la esquina, también en los cines y en los parques. Pueden estar condimentadas con sal, chile y limón, caramelo, o cubiertas con chocolate, ideales para un regalo especial. Pero, no olvidemos que son la base de la producción de alimentos en el mundo. Es un alimento nutritivo, rico en vitaminas y minerales, que aportan gran cantidad de fibra.
Las semillas están compuestas por una cubierta protectora llamada testa, la cual cubre al tejido nutritivo que rodea al embrión, mismo que genera una nueva planta. La radícula formará la raíz y la plúmula el tallo y la copa. Hace aproximadamente diez mil años se dieron cuenta de esto y nació la agricultura; la humanidad cambió para siempre, el humano se hizo sedentario y florecieron los pueblos y ciudades, lo que motivó el desarrollo de las artes y la ciencia.
Las semillas pueden ser la parte interna de un fruto, como sucede en las angiospermas o estar desnudas en estructuras llamadas conos, en las gimnospermas. Más del 90 % de las plantas producen semillas y son llamadas espermatofitas. Lo extraordinario es que cada semilla tiene la capacidad de formar una planta, puede ser una hierba de 20 centímetros o un árbol de 50 metros de altura. Por lo que, si conservamos las semillas bajo un eficiente método, tendremos la capacidad de ponerlas a germinar y formar nuevos bosques.
La recolecta de semillas para su conservación
Actualmente, los bosques enfrentan amenazas, entre las que sobresalen el cambio de uso de suelo, el pastoreo, las especies invasoras, los incendios, las plagas y las enfermedades. Pero recientemente se ha agregado una nueva amenaza: el cambio climático, que consiste en un aumento de la temperatura promedio y una disminución de la precipitación. Todo esto está alterando el lugar donde habitan las plantas y está modificando la época en que producen flores y frutos. Lo anterior pone en peligro la existencia de todos los recursos naturales y con ellos a las semillas, las cuales son la unidad básica de reproducción y de dispersión de las plantas, a la vez que son la opción de conservar las plantas y árboles en riesgo de extinción. En este sentido, las semillas son la mejor opción para recolectar, transportar, almacenar y estudiar.
Son un insumo clave para la conservación y restauración de bosques y selvas. Pero, ¿por qué recolectar semillas? Existen varias respuestas, entre ellas, que la mayoría de las plantas estudiadas producen semillas y se conocen muchas, unas 304 419 especies de angiospermas y 1 104 de gimnospermas. Las colectas de semillas de un amplio número de árboles representan las diferentes formas de la población que conocemos como diversidad genética. Una gran cantidad de tipos de semillas pueden conservarse por mucho tiempo.
¡Silencio, las semillas deben dormir!
Para que una semilla germine necesita principalmente agua, oxígeno y temperatura. En la germinación se distinguen tres fases: en la primera, la semilla absorbe agua y aumenta la respiración de las células. En la segunda, el embrión comienza el desarrollo y con la aparición de la radícula, termina la tercera fase y comienza el desarrollo de la plántula. Pero si una semilla teniendo agua, oxígeno y temperatura no germina, es porque está dormida. La dormancia o latencia de las semillas, es un periodo en el que la actividad celular se detiene y es una característica importante para almacenar semillas. La latencia se debe a que la testa no permite la entrada de agua, así como a la fisiología del embrión, y muchas semillas tienen estas características.
Sin embargo, en la naturaleza, la latencia o dormancia son controladas para que ocurra la germinación. Para romper la cubierta o testa dura, los microorganismos del suelo la degradan, se rompe al pasar por el estómago de animales y los incendios en los bosques es un factor que ayuda a la germinación. Además, las lluvias remueven sustancias que pueden inhibir la germinación. Pero tener latencia es una ventaja para las semillas, ya que pueden permanecer almacenadas en el sotobosque y ahí pueden estar por semanas, meses o años hasta que se vuelvan a reactivar.
¿Todas las semillas se pueden almacenar?
Es común escuchar noticias de científicos que encuentran semillas antiguas que son puestas a germinar y las semillas responden germinando. En 1960, científicos chinos encontraron en un lago semillas de loto (Nelumbium nuciferum) de 1300 años de antigüedad. Asimismo, en Dinamarca, al realizar la remodelación de una casa antigua, encontraron semillas de 1700 años que pertenecían a dos especies de plantas herbáceas (Chenopodium album y Spergula arvensis). En Israel, al realizar excavaciones arqueológicas en 1970, encontraron semillas de dátiles (Phoenix dactylifera) de 2000 años de antigüedad. Más recientemente, en 2006, se encontraron en Londres semillas de acacia (Acacia sp.) con 200 años de antigüedad, las cuales habían llegado por barco desde Sudáfrica. En todos estos casos, las condiciones secas de los lugares en que fueron encontradas ayudó a conservarlas, así como el hecho de que tenían una testa dura. Pero con el problema del deshielo de los glaciares y nieve de los polos, es cada vez más común encontrar semillas antiguas. En Alaska, por ejemplo, encontraron semillas de una herbácea (Lupinus arcticus) de más de diez mil años de antigüedad, misma que se encontraba en una madriguera de roedores ya extintos. Y cada vez escucharemos más noticias sobre semillas antiguas.
Pero contestando la pregunta, ¿todas las semillas se pueden almacenar?, la respuesta es NO. Antes mencionamos que solo las clasificadas como ortodoxas pueden ser bien conservadas, ya que tienen la capacidad de perder agua o desecarse hasta en un 95 % sin que el embrión pierda su viabilidad. Pero, además, soportan bajas temperaturas, por lo que pueden ser conservadas en grandes congeladores hasta -18 °C. Se cree que el 92 % de las plantas tienen semillas ortodoxas. Las semillas y cereales que son nuestro alimento, son ejemplo de este tipo de semillas.
Las semillas recalcitrantes no pueden ser almacenadas fácilmente debido a que los embriones no resisten perder humedad y no toleran temperaturas menores a 10 °C. La pérdida de humedad daña el embrión y disminuye su viabilidad, por lo cual, las semillas no pueden sobrevivir. Como ejemplos de semillas recalcitrantes tenemos los granos del café, la papaya, los encinos y de muchos frutos tropicales como el aguacate, el mango, el mamey, entre otros. También existen semillas que se encuentran entre las ortodoxas y las recalcitrantes, las cuales son llamadas semillas intermedias, estas pueden conservarse a mediano plazo.
Semillas recalcitrantes de Inga jinicuil: A) Semillas en proceso de germinación; B) Semillas mostrando la radícula. Fotografía propia de autores.
¿Dónde se pueden conservar las semillas?
Para proteger a las especies, una estrategia es conservarlas en su hábitat natural, también llamada conservación in situ. Sin embargo, esta estrategia se encuentra amenazada por varios factores, por lo que se está impulsando la protección de las especies fuera de su ambiente natural, la llamada conservación ex situ. Como parte de la conservación ex situ, la conservación de semillas se identifica como la acción más eficaz, por lo que los bancos de semillas son una herramienta importante para conservar los recursos naturales debido a su alta capacidad de almacenamiento y a la disposición de accesiones para realizar investigación. Un banco de semillas proporciona un ambiente controlado libre de plagas y enfermedades, implica la desecación de las semillas y el almacenamiento en frío en recipientes herméticos. Se centra en el almacenamiento de semillas ortodoxas, ya que, por su resistencia a la desecación y congelación, pueden conservarse en el largo plazo. El tiempo que pueden permanecer en almacenamiento y después germinar se llama longevidad. Existen bancos de semillas para conservar especies de importancia alimenticia o agrícola, también de especies de importancia forestal y los de especies silvestres. Te invitamos a que visites el banco de semillas más cercano.
Semillas ortodoxas conservadas en contenedores herméticos en un refrigerador a -20 °C. Fotografía propia de autores.
La importancia de conservar semillas
La importancia de las diversas acciones para conservar semillas, recae en:
Salvaguardar la diversidad genética para evitar la extinción de una población o especie.
Proteger especies de importancia alimenticia y evitar hambrunas.
Conservar la fuente de germoplasma para reforestación de bosques y selvas.
Permitir la restauración ecológica de un hábitat degradado.
Proporcionar información y datos para la investigación en semillas ortodoxas.
Investigar métodos de conservación en semillas recalcitrantes.
Divulgar información y promover la educación ambiental.
Para Saber más:
Di-Sacco, A., Way, M., León-Lobos, P., Suárez-Ballesteros, C.I. y Díaz-Rodríguez, J.V. (2020). Manual de recolección, procesamiento y conservación de semillas de plantas silvestres. Royal Botanic Gardens, Kew e Instituto de Investigación de Recursos Biológicos Alexander von Humboldt. (PDF) Manual de recolección, procesamiento y conservación de semillas de plantas silvestres (researchgate.net)
Doria, J. (2010). Generalidades sobre las semillas: su producción, conservación y almacenamiento. Cultivos tropicales, 31(1), 74-85. CT31(1)2010 (sld.cu)
Sampayo-Maldonado, S., Castillo-Martínez, C.R., Jiménez-Casas, M., Sánchez-Molsalvo, V., Jasso-Mata, J. y López-Upton, J. (2017). Germinación in vitro de semillas de Cedrela odorata L. de genotipos extintos. Agroproductividad, 10(8), 53-58. (PDF) GERMINACIÓN IN VITRO DE CEDRELA ODORATA L. SEMILLAS DE GENOTIPOS EXTINTOS (researchgate.net)
Salvador Sampayo-Maldonado. Investigador Posdoctoral del Laboratorio de Fisiología Vegetal, FES Iztacala, Universidad Nacional Autónoma de México. Ciudad de México, México.
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Cesar Mateo Flores-Ortiz. Investigador del Laboratorio Nacional de Salud, FES Iztacala, Universidad Nacional Autónoma de México. Ciudad de México, México.
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