sábado, 29 de enero de 2011

Adiantum reniforme, un fósil viviente

Este extraño helecho de frondes redondeadas pertenece a la familia de las Adiantaceae y es una verdadera reliquia antediluviana, un pequeño fósil viviente. Su dispersa distribución  mundial con poblaciones muy alejadas entre sí, que han evolucionado separadamente y han dado lugar a  diferentes variedades locales, hace pensar en la gran antigüedad del Adiantum reniforme, que hace varios millones de años, en un período frío con el nivel de los océanos más bajo que en la actualidad, poblaba una vasta región que abarcaba gran parte de Asia, África, Madagascar y la Macaronesia. Posteriormente, a consecuencia de un calentamiento global del clima, el nivel de las aguas oceánicas se elevó y separó las poblaciones asiáticas de las africanas y éstas de las malgaches y las macaronésicas. 

Adiantum reniforme en el Bosque de los Tiles de la Isla de La Palma a principios de mayo. (Doble click encima de la foto para ampliarla).

Los botánicos distinguen seis variedades dentro de la especie: 

-Adiantum reniforme var. reniforme, que crece en Madeira, en el Archipiélago de las Canarias y en las Islas de Cabo Verde; 
-Adiantum reniforme var. pusillum, una variedad enana endémica de las Canarias y Madeira. Vive en todas las islas, excepto Lanzarote, Fuerteventura y Porto Santo; 
 -Adiantum reniforme var. asarifolium, una extraña versión peluda con gruesos márgenes negros y grandes soros, que se encuentra en Madagascar, Isla Mauricio, Isla de Reunión, Sudáfrica, Kenia, Tanzania, Malawi, Gambia y Senegal; 
-Adiantum reniforme var. hydrocotyloides, exclusivo de la Isla de Reunión; 
-Adiantum reniforme var. crenatum, que solamente vive en Madagascar;
-Adiantum reniforme var. sinense, que crece únicamente en China y está en serio peligro de extinción, ya que sólo se conocen cuatro pequeñas poblaciones en la región de las Tres Gargantas del Río Yangtsé, entre la provincia de Sichuan y la provincia de Hubei, lugar considerado como un refugio de plantas que sobrevivivieron a las glaciaciones del Cuaternario.

Grupo de Adiantum reniforme del Bosque de los Tiles con el ejemplar de la foto anterior en una pared muy húmeda orientada hacia el norte. 

En las islas macaronésicas este helecho prefiere vivir en hábitats rupícolas sobre rocas y paredes rezumantes con mucha luz pero sin sol directo en los claros de bosques de Laurisilva, con un clima subtropical húmedo y sin heladas. En Sudáfrica, Madagascar, Isla Mauricio e Isla de Reunión crece en bosques húmedos con un clima parecido al macaronésico. En Kenia, Tanzania, Gambia, Malawi y Senegal, al tener un clima tropical demasiado cálido para este helecho, se ve confinado en las montañas donde encuentra un clima más fresco y húmedo, como en el Monte Kilimanjaro del norte de Tanzania. Las cuatro pequeñas poblaciones chinas que viven en las Tres Gargantas del Río Yangtsé también prefieren hábitats frescos y húmedos libres de heladas situados entre 80 y 480 msnm. Dada la creciente explotación humana de esta región china, el número de ejemplares de Adiantum reniforme var. sinense va decreciendo de forma alarmante, situándose actualmente en un dramático peligro de extinción.

Adiantum reniforme creciendo entre las piedras de un muro orientado hacia el norte en el municipio de Los Sauces de la Isla de La Palma. Este helecho resiste muy bien largos períodos de sequía. En la foto se ve como el musgo sobre el que crece el helecho está totalmente seco.

Bellísimo ejemplar de Adiantum reniforme creciendo sobre un lecho de musgo en la grieta de una roca orientada hacia el nordeste en la Isla portuguesa de Madeira a mediados de mayo.  Se aprecian los largos pecíolos de color negro o marrón oscuro de cada fronde con la pequeña lámina redondeada en el extremo. (Doble click encima de la foto para ampliarla)

Varias frondes de Adiantum reniforme con su bellísimo diseño en forma de pai-pai chino. Llama la atención la disposición radial flabelada de los nervios de la lámina, que suele medir entre 3 y 5 centímetros de diámetro. Tiene una consistencia coriácea como de plástico y presenta un vivo color verde claro. En las Islas Canarias este helecho recibe el nombre de tostonera, por su parecido con una antigua moneda llamada tostón, que se usó en España y las colonias americanas durante el siglo XVI.

Envés de una fronde de Adiantum reniforme con la bellísima distribución de los soros en el borde de la lámina. Llama la atención la forma arriñonada o reniforme que le da el nombre a la especie, el diseño radial de los nervios y la fina pilosidad que recubre el envés de la lámina.

Detalle de los soros todavía inmaduros y la fina pilosidad de color marrón claro que recubre el envés de la lámina. (Doble click encima de la foto para ampliarla).

Soros de Adiantum reniforme vistos de lado con su pseudoindusio ribeteado. Cuando los esporangios están maduros, el pseudoindusio se levanta para permitir la dispersión de las esporas.

 
 Microfotografía de un esporangio de Adiantum reniforme con las esporas maduras dentro de la bolsa transparente, antes de ser dispersadas.

Esporas de Adiantum reniforme, bastante grandes y de un bonito color dorado.

Las esporas de Adiantum reniforme germinan con facilidad. En esta fotografía macro se pueden distinguir los gametofitos o prótalos de un color verde oscuro transparente con abundantes rizoides (raicillas) en su parte inferior que absorben el agua y los nutrientes del suelo. Estos gametofitos producen cada uno de ellos abundantes anterozoides masculinos (espermatozoides) y una única oósfera femenina, la cual emite la fitoferomona ácido málico, el perfume de las manzanas, que atrae irresistiblemente a los anterozoides que nadan hacia ella con la ayuda de flagelos. Una vez ha sido fecundada la oósfera por un anterozoide ésta empieza a crecer dando lugar a un embrión o esporofito que emite su primer fronde. En el caso del Adiantum reniforme el primer fronde parece una raqueta de tenis con su pecíolo negro.

Dieciséis meses después muchos de los esporofitos ya tienen su tercer fronde que es cada vez más grande. 

Detalle de los esporofitos anteriores. El tamaño de la lámina de alguno de ellos se acerca a los 10 milímetros.



jueves, 20 de enero de 2011

Mata a los maoríes de Nueva Zelanda

Su belleza es engañosa y traicionera, ya que su aspecto de inocente helecho esconde sustancias altamente cancerígenas que causan cáncer tanto en animales como en humanos. Os estoy hablando del Pteridium aquilinum, un helecho de la família Hypolepidaceae, ampliamente distribuido por todo el Mundo, excepto en la Antártida. Dentro del género Pteridium se distingue una sola especie: aquilinum, dos subespecies: aquilinum y caudatum y doce variedades.
 
Vigorosas frondes nuevas en un ejemplar de Pteridium aquilinum fotografiado en la playa de Los Cancajos de la isla canaria de La Palma a mediados de mayo.

Los maoríes de Nueva Zelanda lo cultivan por sus rizomas de los que obtienen una harina con la que elaboran pan. Las sustancias cancerígenas de los rizomas son las responsables de la elevada tasa de cáncer gástrico entre dichos aborígenes de hasta dos veces y media superior al resto de la población neozelandesa.

 Pteridium aquilinum creciendo en la alta montaña a unos 1000 msnm en el Plà de Cúber de la Serra de Tramuntana de la Isla de Mallorca en pleno més de Julio.               

En Venezuela y Costa Rica, donde este helecho crece formando grandes pastizales en las zonas altas que allí llaman potreros, el ganado se alimenta de las frondes, cuyas sustancias cancerígenas son las causantes de la enfermedad llamada Hematuria enzoótica bovina, comunmente conocida como "orinadera de sangre", culpable de la muerte de un gran número de vacas, bueyes y toros sementales, en los que ocasiona depresión de la médula ósea con leucopenia, trombocitopenia y anemia severa, agravada por los tumores vesicales que sangran abundantemente. También produce cáncer en la vejiga de los búfalos de agua y en el intestino y vejiga de las ovejas que se alimentan en dichos potreros invadidos por el helecho, que se comporta como una planta invasora y desplaza la vegetación natural.

La Hematuria enzoótica bovina se ha observado en numerosos países  tan diversos como Nueva Zelanda, Brasil, Suecia, Inglaterra, Canadá y las islas Fiji, aunque las más afectadas son Venezuela y Costa Rica.

Los humanos que consumen la leche contaminada producida por las vacas que se alimentan de las frondes de Pteridium aquilinum tienen una alta tasa de cáncer de estómago, mucho mayor de la esperada en cualquier población humana. Costa Rica ocupa el tercer lugar en el mundo en incidencia  y mortalidad por cáncer gástrico. Las sustancias cancerígenas halladas en la leche son el ácido shikímico, la quercetina, el aquílide A y sobretodo el ptaquilósido, que es considerado el principal principio tóxico y se encuentra en mayor concentración en las frondes tiernas. Fué aislado en 1983  y su toxicidad carcinogénica en animales de laboratorio, tales como ratas, ratones, codornices, perros, hamsters, etc.. , en los que provoca neoplasias malignas de intestino, vejiga y pulmón y leucemias linfáticas, fué demostrada en 1984. También se demostró experimentalmente su toxicidad en el ganado. Al ser ingerido se descompone en un segundo derivado químico llamado dienona, que es el tóxico verdadero y causa daño directo en el ADN y activación de oncogenes.

Las vacas que pastan en potreros vecinos donde no crece el Pteridium aquilinum no padecen la enfermedad hematúrica y su leche está libre de contaminantes cancerígenos, lo cual repercute en la salud de los humanos que se alimentan de su leche que presentan una muy baja tasa de cáncer gástrico, semejante a la esperada en cualquier población humana.

Pastizal invadido por Pteridium aquilinum en un claro del Parque Natural Sierra de Grazalema en la provincia de Cádiz a mediados de mayo.

El Pteridium aquilinum también contiene grandes cantidades de la enzima tiaminasa, que destruye la tiamina o vitamina B1, ocasionando una avitaminosis severa similar al Beriberi, con descoordinación motora, parálisis y convulsiones, llegando incluso a causar la muerte por asfixia motora si se han consumido grandes cantidades de helecho. Este problema afecta principalmente a animales no rumiantes, tales como cerdos, caballos, mulos y burros, no afectando a los rumiantes por las grandes cantidades de tiamina sintetizadas por su flora rumial.

Ejemplar de Pteridium aquilinum en un robledal del Parque Natural de Los Alcornocales en la provincia de Cádiz.

En las ovejas causa ceguera progresiva por degeneración de la retina y necrosis cerebrocortical, muriendo de inanición al no ser capaces de beber ni alimentarse ni seguir al rebaño en sus desplazamientos.

      Pteridium aquilinum brotando a principios de mayo en las afueras de la ciudad de Horta en la Isla de Faial del Archipiélago de las Azores. 

En Japón, donde existe la costumbre en ciertas regiones de alimentarse de las frondes tiernas del Pteridium aquilinum, se ha encontrado una clara relación entre su consumo y la incidencia de neoplasias de esófago y estómago. En dichas regiones es considerada una verdura y se la llama warabi. Se la puede ver a la venta en los mercados. Las familias que salen a pasear por el campo tienen la costumbre de recolectar las frondes tiernas de este helecho para cocinarlas después en sus casas, como si de espárragos trigueros se tratase.
              
Pteridium aquilinum creciendo como epifita sobre el tronco de una palmera canaria, Phoenix canariensis, en la ciudad de Barlovento de la Isla de la Palma.

En Brasil, en las regiones donde abunda, también se comen sus frondes tiernas como verdura y se está estudiando la clara relación entre su consumo y la alta incidencia de cáncer de estómago y esófago.

      Envés de una fronde de Pteridium aquilinum con los soros maduros.    

Ciertos estudios en Asia han señalado que la cocción de las frondes tiernas a altas temperaturas en los tradicionales woks neutraliza las sustancias cancerígenas, pudiéndose consumir sin peligro. Solamente se desaconseja su consumo en crudo o con una cocción ligera. Sin embargo estas afirmaciones se contradicen con la elevada tasa de cáncer en los maoríes que se alimentan de pan hecho con harina de rizomas, lógicamente horneado a altas temperaturas.

Los soros están cubiertos en su parte externa por un pseudoindusio formado por el borde revoluto de la pinna y en su parte interna por un indusio verdadero membranáceo de color marrón y borde fimbriado. 
    
Algunos estudios también sugieren que la simple inhalación de sus esporas puede provocar cancer de pulmón, pero no ha sido demostrado. Lo que sí ha sido demostrado experimentalmente en ratones de laboratorio es la carcinogenicidad de las esporas añadidas al alimento y al agua de bebida. Los ratones obligados a beber agua con esporas sufrieron leucemia linfática, cáncer de estómago y cáncer de mama y los que fueron alimentados con comida con esporas sufrieron adenomas de pulmón y cáncer de mama.

En Gales, al oeste de Inglaterra, donde crece en abundancia el Pteridium aquilinum, se ha observado una inusual incidencia de cáncer entre la población humana. Al no ser consumido como alimento, se ha culpado a la contaminación del agua de pozo por exhudados de las raíces del helecho y la incorporación de sus esporas al agua en los acueductos de superficie, pero todavía no ha podido ser demostrada  dicha relación.

En los países donde este helecho se comporta como una mala hierba invasora, desplazando al pasto normal, se están estudiando diversos métodos de erradicación, los cuales hasta la fecha han resultado demasiado costosos y poco efectivos. 

Y para terminar queda en el aire una pregunta: ¿porqué tanta toxicidad? La respuesta tal vez podría ser la misma que para las diminutas ranas venenosas de las selvas del Amazonas: el helecho Pteridium aquilinum concentra grandes cantidades de sustancias tóxicas en sus tejidos simplemente para no ser comido, para protegerse, para eliminar de una manera lenta y cruel a sus depredadores, en definitiva, para sobrevivir y a la vista de los resultados, su estrategia no le ha ido nada mal.



sábado, 15 de enero de 2011

Ophioglossum lusitanicum, un pequeño gran campeón

Por su aspecto nadie diría que se trata de un helecho, ya que sus diminutas frondes estériles parecen hojitas de gramínea. Su hábitat son los claros de garrigas mediterráneas arbustivas cuyos suelos arcillosos cubiertos de musgo permanecen muy húmedos durante el otoño e invierno. Sus vecinas son las jaras, orquídeas, lentiscos, gamones, esparragueras, romero, Phillyrea angustifolia, Gagea nevadensis, Crocus cambessedesii, algún acebuche, algún pino blanco, Brachypodium retusum, Plantago bellardii, Arisarum vulgare, Arum pictum, Merendera filifolia, etc...
 
Ophioglossum lusitanicum en otoño con 4 frondes estériles de no más de 3 cms de longitud y una fronde fértil con los esporangios aún inmaduros. (Doble click encima de la foto para ampliarla)

Su ciclo vital se completa en unos 7 meses. Durante los secos y tórridos veranos de Mallorca permanece  aletargado en estivación bajo tierra en forma de pequeño rizoma oblongo o subgloboso, castaño, de gruesas raíces, a veces estolonífero, de manera que con los años puede ir formando una pequeña família a su alrededor a través de los estolones subterráneos, de cada uno de los cuales brota un nuevo helecho clónico con las primeras lluvias del otoño.

Otro hermoso ejemplar con una sola fronde esteril y una fronde fértil con la espiga en su extremo apical, formada por dos filas de esporangios, en este caso todavía inmaduros. Foto hecha a finales de noviembre.

Detalle de la espiga de la fronde fertil anterior con las dos hileras de esporangios inmaduros.

Grupo de Ophioglossum lusitanicum con sus hojitas semejando pequeñas gramíneas, que se confunden facilmente con las demás hierbas con las que comparte el hábitat. Estas hojitas o frondes estériles brotan del rizoma que se encuentra enraizado profundamente en la tierra arcillosa. En la foto se ve como aprovechan para brotar las grietas del suelo formadas durante el reseco verano, que se cuartea abrasado por el tórrido sol mallorquín. Cuando las frondes fértiles dispersan las esporas, éstas también aprovechan estas grietas para germinar profundamente y así poder soportar los 5 o 6 largos meses de sequía.

Foto en detalle de las frondes estériles gruesas y carnosas, linear-lanceoladas u oblongo-lanceoladas, ligeramente acanaladas, para recoger el rocío matinal y dirigir la humedad hacia el rizoma. Se aprecia también claramente cómo los helechitos aprovechan una grieta del suelo para brotar, lo cual les supone un ahorro importante de energía, pues así sus frondes no tienen que atravesar el grueso y duro suelo arcilloso. Acompañando los Ophioglossum se ven las largas hojas filiformes y acanaladas en forma de V de una Merendera filifolia, los diminutos brotes nuevos del musgo y varias hepáticas recien nacidas de la especie Oxymitra incrassata , bastante abundante en la misma garriga, al igual que el líquen Diploschistes steppicus.

Cada Ophioglossum lusitanicum puede tener de una a cuatro frondes estériles y una o dos frondes fértiles, como el ejemplar de la foto. La comparación con la yema de mi dedo índice nos da una idea del diminuto tamaño de este helechito. En este caso las frondes estériles miden menos de 2 cms y las fértiles poco más de 3 cms.

A lo largo del otoño van brotando frondes nuevos y acumulando energía para producir las esporas. Cada mañana, aunque no llueva, recibe la humedad del rocío, que es absorbido por el musgo, que actúa como una esponja, manteniendo así el suelo arcilloso permanentemente húmedo. A principios o mediados del invierno, dependiendo de la precocidad o tardanza de las primeras lluvias otoñales, se inicia la maduración de los esporangios y la dispersión de las esporas.

Espiga con las dos filas de esporangios maduros en febrero iniciando la dispersión de las esporas. 

Cada esporangio se abre como una boca con dos labios y de su interior salen las esporas transparentes, que caen cerca de su madre. Si tienen suerte y van a parar al fondo de una pequeña grieta del suelo, germinan y dan lugar a los gametofitos, que producen oósferas y anterozoides. Una vez ha tenido lugar la fecundación de la oósfera, nace un nuevo Ophioglossum lusitanicum del fondo de la grieta. Todo este proceso puede tardar un par de años y depende de un hongo simbionte, probablemente del género Glomus, que micorriza los rizoides de los gametofitos del Ophioglossum y facilita la producción de gametos. Se trata de micorrizas con hifas arbusculares. Los nuevos helechos verdaderos o esporofitos brotan de la oósfera fecundada de un gametofito micorrizado. Sin esta simbiosis hongo-helecho, no es posible la reproducción de los helechos del género Ophioglossum.

Detalle de la espiga de un fronde fertil con los esporangios maduros y abiertos como bocas, de cuyo interior salen las esporas ayudadas por el viento y el agua de lluvia.

Como si fueran labios pintados con carmín, las dos valvas de cada esporangio se abren y dispersan las esporas blanquecinas y transparentes.

En esta foto microscópica se ven mejor las esporas saliendo de los esporangios. (Doble click sobre la foto para ampliarla)

Detalle de las esporas de Ophioglossum lusitanicum, que presentan una concavidad en forma de fóvea en uno de sus lados. La microfotografía está hecha con muy poca luz, pues en realidad las esporas son transparentes.




sábado, 8 de enero de 2011

Doodia caudata, una australiana con vocación cosmopolita

Sus frondes nuevas de un vivo color rojo y su facil cultivo la hacen muy atractiva para los jardineros amantes de los helechos. Desde Australia, Tasmania, Nueva Zelanda, Nueva Caledonia y la Isla de Lord Howe, donde recibe el nombre de "small raspfern", ha sido llevada por el hombre a muchos otros lugares de la Tierra. En los países de clima templado y húmedo semejante al de su tierra austral se la cultiva al aire libre como planta ornamental. En los paises de clima frío o muy seco se la trata como una planta de interior. En la naturaleza vive sobre suelos ligeramente ácidos y bien drenados en hábitats sombreados principalmente riparios, en las orillas de rios, torrentes y quebradas. En Tasmania está catalogada en peligro de extinción. Necesita humedad constante durante todo el año. Se ha naturalizado en las Islas Azores y en Madeira.
 
Hermosa Doodia caudata en la ladera fresca y húmeda orientada hacia el norte de una montaña volcánica ( Caldeira do Faial) en el centro de la Isla de Faial del Archipiélago de las Azores. Son muy llamativas sus frondes nuevas rojas. Crece acompañada por otras dos alóctonas: a la izquierda el helecho australiano Adiantum hispidulum y a la derecha la americana Tradescantia fluminensis, las tres perfectamente adaptadas al clima azoriano. 

Pertenece a la família de las Blechnaceae, al igual que la Woodwardia radicans y el Blechnum spicant. Sus esporas son dispersadas por el viento (anemocoria) y, una vez han germinado, sus gametofitos o prótalos dan lugar a un esporofito o helecho verdadero, bien por reproducción sexual a través de la fecundación de la oósfera femenina por un anterozoide masculino o bien por apogamia (apomixis gametofítica), creciendo el esporofito directamente a partir de una célula somática del gametofito saltándose la fecundación sexual. Tiene un rizoma corto cubierto por largas páleas de color marrón claro. Sus frondes son dimórficas: las fértiles crecen erectas, rígidas y acaban en un largo ápice caudado muy estrecho (del latín caudatus, caudata, caudatum = con cola), detalle que le da el nombre a la especie, mientras que las estériles, dispuestas en una roseta basal, son más laxas y tienen un porte pendular.

Otra vigorosa Doodia caudata con sus erectas frondes fértiles a principios de mayo en el Parque Natural de Madeira. A la izquierda se ve un ejemplar del helecho Anogramma leptophylla. La humedad constante aportada por la lluvia horizontal típica de las islas macaronésicas facilita su supervivencia. (Doble click encima de la foto para ampliarla)

Se la trata despectivamente como una alimaña vegetal, una invasora, una mala hierba, por asilvestrarse con gran facilidad y escapar de los jardines a través de la dispersión de sus esporas. Ella no tiene la culpa. No viajó voluntariamente desde el Hemisferio austral hacia el Hemisferio norte, sino que fué llevada allí por el hombre. Hace lo mismo que cualquier otro ser vivo: intentar sobrevivir y perpetuar su especie sobre la Tierra. La maldad no existe en la naturaleza, sólo en el corazón del hombre. La verdad es que se trata de un helecho muy bonito que crece sin formar poblaciones numerosas. La mayoría de ejemplares que encontré en las Islas Azores y en Madeira eran individuos solitarios, que no perjudicaban en nada a las demás especies ni competían por el territorio. En las dos fotos anteriores y en la siguiente se ve claramente lo que acabo de decir.

Ejemplar joven de Doodia caudata rodeado de sarmientos de Tradescantia fluminensis, entremezclados con brotes de la también alóctona Selaginella kraussiana.

 
Las frondes fértiles ( las dos rojas) crecen muy erectas, al principio de un vivo color rojo, que va cambiando a rosado y posteriormente a verde, a medida que maduran las frondes. Sus pinnas son largas y estrechas y están separadas entre sí. Pueden alcanzar los 30 cms de longitud. Las frondes estériles (la de la izquierda) son algo más cortas, tienen las pinnas muy juntas y más anchas que las fértiles y su ápice es más corto, menos caudado.

Fronde de Doodia caudata de textura coriácea y tacto áspero con las pinnas finamente serradas, bordeadas por espinas curvadas hacia la punta de las pinnas, de ahí que también se le llame Doodia aspera ssp. caudata. (Doble click encima de la foto para ampliarla)

Envés del ápice muy alargado y estrecho, caudado, de una fronde fertil de Doodia caudata con los soros maduros que llegan hasta la punta de la cauda a principios de mayo.

Parte media de la fronde anterior con las pinnas de borde finamente serrado, insertas en el raquis con una amplia base  y los soros de algo más de 1´5 mm cada uno de ellos, con frecuencia confluentes y dispuestos en dos filas a cada lado del nervio central de la pinna.

Detalle de los soros maduros de Doodia caudata con el indusio ligeramente levantado para que se puedan desplegar los esporangios y dispersar así las esporas, que son llevadas por el viento (anemocoria) lo más lejos posible de su madre para conquistar nuevos territorios. Haciendo doble click sobre la foto se pueden ver estos detalles, incluidos los diminutos esporangios asomando por debajo del indusio, que es membranoso y bordeado de pequeños pelos.

Esporangio de Doodia caudata visto al microscopio a 400 aumentos. (Doble click encima de la foto para ampliarla)

 
Y para acabar en esta otra foto microscópica se pueden ver las esporas de Doodia caudata de un bonito color dorado oscuro.



domingo, 2 de enero de 2011

Pteris vittata, absorbe arsénico para protegerse

La afinidad del helecho Pteris vittata por el arsénico parece un contrasentido. ¿Cómo se explica que la extrema toxicidad de este metaloide le resulte beneficiosa? La respuesta es muy sencilla: la Pteris vittata acumula el arsénico en sus frondes como mecanismo de defensa ante la depredación de los herbívoros. Hace exactamente lo mismo que las orugas que comen plantas venenosas y acumulan en sus tejidos el veneno para disuadir a sus depredadores. De esta manera, si un herbívoro se come las frondes de una Pteris, sufre una grave intoxicación y, si no muere, se acordará el resto de su vida de la desagradable experiencia y nunca más la va a comer de nuevo. Esta afinidad por el arsénico la comparte con otros helechos del orden Pteridales, tales como la Pteris cretica, Pityrogramma calomelanos, Pteris umbrosa, etc...  

Magníficos ejemplares de Pteris vittata cultivados en el Jardín botánico de Sóller en la Isla de Mallorca, con sus largas frondes que pueden alcanzar los 130 cms.

Esta tendencia a hiperacumular arsénico se descubrió casualmente al encontrar por primera vez ejemplares de Pteris vittata creciendo en Florida, precisamente en unos terrenos altamente contaminados por este metaloide. Este detalle llamó mucho la atención a los botánicos que hicieron analizar la composición de varias frondes y se descubrió en ellas una altísima concentración de arsénico hasta 1000 veces superior a lo que se considera compatible con la vida, habiéndose encontrado hasta un  2´3 % de arsénico en los tejidos de las frondes.

Pequeña Pteris vittata creciendo asilvestrada en una grieta de la fachada de una casa de la ciudad de Horta en la Isla de Faial del Archipiélago de las Azores. En estas islas atlánticas este helecho alóctono se ha convertido en una verdadera plaga, favorecido por la alta humedad ambiental durante todo el año.

 Fachada de una casa en la ciudad de Horta de la Isla de Faial con varios ejemplares de Pteris vittata. Los azorianos se ven obligados a arrancar cada año los numerosos helechos que crecen en las fachadas de sus casas.

 Mismos helechos anteriores vistos desde más cerca. (Doble click encima de la foto para ampliarla)

Numerosos estudios han intentado explicar la tolerancia de los Pteridales al arsénico. La hipótesis más aceptada es que una vez absorbido por las raíces el helecho lo envía hacia las frondes donde sufre un proceso de quelación (neutralización química) seguida de una secuestración (encapsulación para aislarlo de las células).

Joven Pteris vittata asilvestrada creciendo en un muro a pleno sol en la ciudad de Tazacorte en la Isla canaria de la Palma.

 Pecíolos de Pteris vittata mucho más cortos que la lámina de hasta 15 cms. cubiertos de tricomas.

Fronde del helecho anterior con sus largas pinnas coriáceas de borde entero.

Lógicamente enseguida se vieron las grandes posibilidades que ofrecía este helecho para descontaminar suelos con altas concentraciones de este tóxico. Los resultados obtenidos fueron asombrosos, logrando retornar a la vida terrenos prácticamente muertos, donde antes no crecía nada.

Posteriormente se pensó en la posibilidad de usarlo para descontaminar aguas con altas concentraciones de arsénico. Para ello se recurrió al cultivo hidropónico sin tierra, con las raíces de los helechos sumergidas directamente en el agua contaminada contenida en recipientes. Los resultados fueron incluso mejores que en la descontaminación de suelos. Una sola planta cultivada hidropónicamente en un recipiente con 600 ml de agua contaminada reducía la concentración del arsénico de 46  a menos de 10 microgramos/ litro en solo tres dias, continuando la descontaminación en los días siguientes, aunque a una menor velocidad.

Soros de Pteris vittata dispuestos en una linea submarginal siguiendo el borde de las pinnas con un pseudoindusio subentero. Los esporangios de los soros de la foto están maduros a punto de iniciar la dispersión de las esporas.

 Esporangio de Pteris vittata con la bolsa vacía tras dispersar las esporas. El anillo cuenta con numerosas células de un vivo color fuego. (Doble click encima de la foto para ampliarla)

Y para terminar la foto microscópica de las bellísimas esporas tetraédricas de caras reticuladas. 

Detalle de las esporas de Pteris vittata

La contaminación ambiental por arsénico es un problema tan grave que se han ideado numerosos métodos tanto químicos, los cuales producen desechos muy tóxicos, a veces más contaminantes que el propio arsénico, como físicos, tales como la nanofiltración, la osmosis inversa, el intercambio iónico, la electrodiálisis, cuyos elevados costes son prohibitivos para la maltrecha economía de muchos países. La biodescontaminación por el cultivo de la Pteris vittata es, pues, la mejor alternativa, por su sencillez, sus excelentes resultados en poco tiempo y su bajo coste.

Edito día 26 de abril de 2017 para dar una respuesta a alguno de los comentarios. Una vez el helecho ha absorbido el arsénico de un suelo contaminado se procede a segar las frondes y a quemarlas en condiciones controladas para recuperar el arsénico de las cenizas. De esta manera se cierra el ciclo y se elimina el contaminante tanto del suelo como del helecho. El arsénico recuperado puede ser entonces utilizado en la industria química en la que tiene muchas utilidades.