ANALISIS DE RESPUESTAS A ESTIMULOS AMBIENTALES EN

ANALISIS DE RESPUESTAS A ESTIMULOS AMBIENTALES EN PLANTAS:
Mimosa pudica y Pleiostachya pruinosa
Valentina Campisi, Escuelas ORT, Argentina; Batya Dorotinsky, CIM ORT,
México; Ariel Kauderer, Instituto Hebreo, Chile; Sofia Piltch, Escuelas ORT,
Argentina; David Zwiebach, Colegio Leon Pinelo, Perú.
ABSTRACT:
In the present study we analyzed, observed and researched about the different
kinds of stimulus that the plants Pleiostachya pruinosa and Mimosa pudica
have towards the sunlight and physical contact respectively. This investigation
took place in the Pipeline Road at Soberania National Park and Gamboa,
Panamá, between February 17th and 18th. With Pleiostachya pruinosa we
chose to study the relationship between sun position, time of day, height of the
plant, width, length and opening of its leaves. With Mimosa pudica, we
measured the speed at which the plants respond to physical contact and how
long it takes them to open up again and if it depends on the time of the day and
position of the sun. Studying the Mimosa pudica we learnt that depending on if
the plants are in the sunlight or in the shadows it will take them longer to
recover and return to their original shape before the physical contact. If the
plants are in shadow, it will take them longer to close completly and if the plants
have direct contact with sunlight it will take them longer to open. Analyzing the
Pleiostachya pruinosa we learned that the height and width of the plant and the
length of the leaf dont have an impact on the plant itself, but the time and
intensivity of expouser to the sunlight does have an effect on the plant.
Key words: Mimosa pudica, Pleiostachya pruinosa, Soberanía National Park
(Panama), Gamboa, stimulus, sunlight, thigmonasty.
INTRODUCCIÓN:
Las plantas tienen mecanismos que les permiten relacionarse con los cambios
que ocurren en su entorno y mantenerse estables internamente. Las plantas
reciben estímulos del medio en que se desarrollan y responden a los mismos.
Un estímulo es una forma de interacción entre el ser vivo y el medio, es el
agente, condición o energía capaz de provocar una respuesta en un organismo
determinado. Las plantas responden a los estímulos que reciben del medio con
movimientos que pueden ser pasajeros o permanentes. Los movimientos
momentáneos se llaman nastia y los movimientos o respuestas permanentes
tropismos. (Educando, 2014)
Los movimientos násticos son movimientos vegetales que se producen en
respuesta a algún tipo de estímulo, pero cuya dirección es independiente de la
dirección del estímulo.
Las nastias son movimientos rápidos y reversibles de la planta como respuesta
a la presencia de un factor externo (la luz, el agua, la temperatura, el viento y la
gravedad), pero a diferencia de los tropismos, no influye en ellas la dirección
del estímulo (la dirección del movimiento la determina la anatomía de los
órganos de la planta).
Los tropismos son movimientos permanentes de la planta o de algún órgano
como respuesta a un estímulo externo que actúa en una sola dirección, de
modo que la planta crece hacia el estímulo.
Los movimientos násticos que se producen al tocar una planta se conocen
como movimientos tigmonásticos. Estos tipos de movimiento son muy
conocidos en la planta sensitiva (Mimosa pudica).
La Mimosa pudica, también conocida como planta sensitiva, perteneciente a la
familia de Fabaceae, es una planta originaria de América Tropical que crece en
suelos fértiles y destaca por ser sumamente sensible al tacto, cerrándose como
defensa ante los depredadores. Durante la noche, la Mimosa pudica se
mantiene cerrada. Eso se debe a la nictinastia que es una respuesta reversible
a estímulos lumínicos que implica movimientos de las hojas, las cuales se
encuentran extendidas durante el día y plegadas durante la noche. Ocurren
para evitar pérdidas de calor cuando disminuye la radiación.
Las hojas de la Mimosa pudica son compuestas, formadas por dos pares de
pinnas que contienen de 15 a 25 pares de folíolos lineales obtusos.
Esta planta alcanza una altura de 1 m. Florece durante la estación seca y sus
flores son de color rosado malva.
La vida de esta especie es corta (de 4 a 5 años).
Otra clase de nastía es la fotonastía que es la apertura o el cierre del individuo
como respuesta a la luz. La fotonastia tiene un efecto positivo cuando el
individuo se abre con cierta intensidad lúminica y un efecto negativo cuando el
individuo se cierra. La Pleiostachya pruinosa es un ejemplo de l efecto negativo
de la fotonastia.
La Pleiostachya pruinosa, perteneciente a la familia de Marantaceae, es una
planta originaria de México, Centroamérica, Colombia y Ecuador, presente en
bosques húmedos y muy húmedos, en áreas parcialmente sombreadas. El as
de sus hojas presenta una coloración verde y el envés una coloración morada y
florece en octubre.
Esta planta alcanza una altura máxima de 3 metros. Sus flores son de color
morado.
En este estudio se analizará el comportamiento de la Mimosa pudica y la
Pleiostachya pruinosa ante estímulos externos. Se verá cómo estas respuestas
y reacciones se ven afectadas por las condiciones climáticas y las
características de cada planta.
Se pusieron a prueba las siguientes hipótesis:
- El tiempo de reacción y recuperación al estímulo táctil de la Mimosa
pudica varía dependiendo de la exposición al sol y la temperatura a la
que está sometida.
- La Pleiostachya pruinosa responde al estímulo de luz solar con mayor o
menor intensidad dependiendo del tamaño de sus hojas, su altura y la
exposición al sol.
METODOLOGÍA:
Pleiostachya pruinosa:
Se realizaron observaciones y mediciones de la especie en el Parque Nacional
Soberanía, Panamá, en el Camino del Oleoducto entre el 17 y 18 de Febrero
de 2016. El procedimiento fue el siguiente:
 Se seleccionaron 10 plantas de la especie dentro de los primeros 300m
del Camino del Oleoducto, y se marcó su ubicación con cintas
enumeradas.
 Las variables utilizadas fueron: exposición al sol, altura y tamaño de las
hojas.
Utilizando una cinta métrica, se midieron la altura de los tallos; la
longitud y el ancho de tres de sus hojas y se realizó un conteo de la
cantidad total de hojas de cada planta.
 Se realizaron mediciones de todas las plantas seleccionadas en cuatro
oportunidades, tardando una hora por medición como máximo, durante
los dos días, siendo los rangos horarios utilizados: de 8:00 a 9:00hrs; de
10:30 a 11:30hrs; de 16:30 a 17:30hrs; de 18:00 a 18:30hrs.
Mimosa pudica:
Se realizaron observaciones y mediciones de la especie en Gamboa, Panamá,
en las áreas urbanizadas, entre el 17 y 18 de Febrero de 2016. El
procedimiento fue el siguiente:
 Se seleccionaron cuatro plantas de Mimosa pudica en el jardín
adyacente a la avenida. Dos de estas estaban a la sombra y dos
expuestas al sol.
 Utilizando un cronómetro convencional de celular, se midieron los
tiempos de reacción y recuperación al estímulo táctil. Momento de
reacción hace referencia al momento desde que ha iniciado el estímulo
hasta el momento en que termina de cerrar finalmente todos sus folíolos.
El momento de recuperación hace referencia al tiempo en que todos los
folíolos que se encontraban cerrados volvieran a abrirse totalmente.
 Se tomaron datos de las condiciones climáticas en los momentos de las
mediciones. Se registró la temperatura y la exposición al sol de las
plantas.
 El proceso fue repetido durante tres momentos en el día durante los dos
días: a las 8:30hs, 14:00hs, 17:00hs.
RESULTADOS:
Mimosa pudica:
Los resultados obtenidos indican que:
- El promedio del tiempo de reacción bajo el sol es de un 1:23
segundos mientras que el promedio del tiempo de reacción a la sombra
es de 1:43 segundos.(Ver figura 1)
- El tiempo de la recuperación de la mimosa a su estado original
(antes del estímulo) bajo el sol tardó en promedio 5:59 minutos, mientras
que a la sombra tardó en promedio 2:30 minutos.(Ver figura 2)
- A los 27°C el tiempo de recuperación fue de 6:11 minutos y por
último a los 32°C el tiempo de recuperación fue de 4:52 minutos
habiendo otras mediciones. (Ver figura 3)
Pleiostachya pruinosa:
Los resultados obtenidos indican que:
- La planta de menor altura (58 cm) presentó un porcentaje de
reducción del ancho de la hoja promedio de 16,18% y la planta de mayor
altura (166 cm) presentó un porcentaje de reducción del ancho de la
hoja promedio de 14,73%. (Ver figura 4)
- La hoja de menor longitud (37 cm) mostró un porcentaje de
reducción del ancho de la hoja de 44% mientras que la hoja de mayor
longitud mostró un porcentaje de reducción del ancho de la hoja de
14,73%. (Ver figura 5)
- Las plantas que estuvieron el total de tiempo en la sombra (100%
sombra) presentaron un porcentaje de reducción del ancho de la hoja
promedio de 0,45% mientras que las que estuvieron el total del tiempo
expuestas al sol (100% sol) presentaron un porcentaje de reducción del
ancho de la hoja de 63,00%. (Ver figura 6)
ACLARACIÓN: El porcentaje de reducción del ancho de la hoja se midió
comparando el ancho promedio de la hoja de cada planta en el momento 1 y el
ancho promedio de las hojas de cada planta en el momento 3, antes que
comiencen a reabrirse.
Esta variable indica la intensidad en que la Pleiostachya responde al foto
estímulo.
DISCUSIÓN:
En el presente estudio, los resultados apoyan nuestra hipótesis sobre la
Mimosa pudica. Ésta en efecto tarda más tiempo en responder al estímulo en la
sombra, y también tarda más tiempo en recuperarse del estímulo bajo el sol. El
estudio rechaza la hipótesis sobre que el aumento de temperatura produce que
la planta se cierre más rápidamente debido a los resultados obtenidos, en los
que muestra una variedad en el tiempo de recuperación de la Mimosa que no
guarda relación alguna con el aumento de la temperatura.
Estimamos que la Mimosa pudica presenta un mayor tiempo de recuperación
cuando se ve expuesta directamente al sol puesto a que éste eleva la
temperatura de la planta y debido a un mecanismo que evita la pérdida de
agua continúa cerrada por un tiempo más prolongado que al encontrarse la
misma a la sombra. Por esto mismo, al ser estimulada inicialmente, bajo la
sombra la planta tarda más en cerrarse completamente que bajo el rayo directo
del sol. Esto se debe a un fenómeno de turgencia provocado por osmosis,
haciendo que el medio interno se haga hipertónico respecto del exterior.
Dependiendo si dicha turgencia tiene lugar en las células flexoras o extensoras,
los foliolos se abren o se cierran.
Al procesar los datos, obtuvimos que no hay relación entre la temperatura
ambiental y el tiempo de recuperación de la mimosa, pero debemos tener en
cuenta que realizamos el análisis en un sitio muy húmedo que sólo posee un
rango de temperatura que varía entre los 25 a 33 grados centígrados en los
momentos en los que hicimos las mediciones, y se pudieron haber cometido
errores experimentales, ya que debería haber una relación temperatura-tiempo
de recuperación indicando que la planta se está protegiendo de la pérdida de
agua.
Se recomienda incluir en el experimento mediciones en sitios más frescos y
realizar mediciones en una mayor cantidad de individuos, para poder obtener
resultados más confiables y un margen de error más insignificante.
La Pleiostachya pruinosa posee un sistema osmótico en su vástago. En el
proceso, el agua se mueve en una solución, en la cuál los fluidos pasan a
través de una membrana semipermeable a una región con mayores
concentraciones de solutos, para así igualar dichas concentraciones en ambos
lados. Al acumularse el agua en uno de los sectores del vástago, se
proporciona la fuerza suficiente para que la planta se incline.
Además, como mecanismo para conservar agua, ésta pliega sus hojas cuando
la exposición al sol es directa. Este tipo de respuesta es el llamado fotonastía y
se evidenció en el gráfica que demuestra que mayor exposición al sol implica
inevitablemente un porcentaje de reducción del ancho de la hoja mayor.
Según los resultados obtenidos, los estímulos de la Pleiostachya pruinosa
frente a la luz solar no se ven afectados por la altura total de la planta o la
longitud de sus hojas, pero si se ve afectada por la cantidad de horas de
exposición al sol y la intensidad de la luz solar.
CONCLUSIÓN:



La Mimosa pudica reacciona al estímulo más rápido bajo el sol que bajo
la sombra
La Mimosa pudica se recupera del estímulo más rápido en la sombra
que bajo el sol
La intensidad de la respuesta al estímulo, que se evidencia a través del
porcentaje de reducción de la planta, no se ve afectada por la altura de
la planta ni por la longitud de sus hojas, aunque si se ve afectada por el
tiempo de su exposición al sol.
RECOMENDACIONES:
- Se recomienda incluir en el experimento mediciones en sitios más
frescos para la Mimosa pudica y realizar mediciones en una mayor
cantidad de individuos, para poder obtener resultados más confiables y
un margen de error más insignificante.
- Se recomienda medir todas las hojas de la Pleiostachya para
poder obtener resultados más precisos.
BIBLIOGRAFIA:
Hammel, B., Grayum, M., Herrera, C., & Zamora, N. (s.f.). Manual de Plantas
de Costa Rica. Costa Rica: Missouri Botanical Garden Press.

Raven, P. H., Evert, R. F., & Eichhorn, S. E. (1992). Biología de las
plantas. Reverte.

Jose.Garcia. (s. f.). Recuperado 25 de febrero de 2016, a partir de
http://www.educando.edu.do/sitios/eva_funciones_plantas/



http://recursostic.educacion.es/secundaria/edad/1esobiologia/1quincena
12/1quincena12_contenidos_3b.html
Manual de Laboratorio de Fisiologia Vegetal. (s. f.). IICA Biblioteca
Venezuela.
Mimosa pudica - EcuRed. (s. f.). Recuperado 25 de febrero de 2016, a
partir de http://www.ecured.cu/Mimosa_pudica
Anexos:
Gráficos de la Mimosa pudica
La tabla que fue utilizada para realizer los siguientes gráfico:
Promedio
Promedio del
del tiempo
tiempo de
de reacción
recuperación
Variable
(segundos)
(minutos)
27ºC
1,21
0:06:11
28ºC
1,25
0:07:15
29ºC
1,47
0:02:30
30ºC
1,26
0:05:25
32ºC
1,20
0:04:52
8:30hrs
1,25
0:07:15
9:00hrs
1,47
0:02:30
14:00hrs
1,23
0:05:09
17:00hrs
1,21
0:06:11
SOL
1,23
0:05:59
SOMBRA
1,47
0:02:30
Figura 1:
Figura 2:
Figura 3:
Gráficos de la Pleiostachya pruinosa:
Figura 4:
La tabla con la que se realizó el gráfico (se seleccionaron los individuos que
estuvieron mayormente al sol):
INDIVIDUO PORCENTAJE
EXPUESTO
DE
ALTURA
AL SOL
REDUCCION
10
5
8
9
2
3
44,00%
21,13%
63,10%
46,01%
16,18%
14,73%
70,00
79,00
100,00
100,00
58,00
166,00
Figura 5:
INDIVIDUO
EXPUESTO
AL SOL
10
5
8
9
2
3
Figura 6:
LONGITUD
(cm)
37,00
40,60
50,30
54,00
55,60
65,00
PORCENTAJE
DE
REDUCCION
44,00%
21,13%
63,10%
46,01%
16,18%
14,73%
Las tablas con las que fue realizado el gráfico:
INDIVIDUO
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
Momento 1:
8:00-9:00
Momento 2:
SOMBRA
SOMBRA
SOL
SOL
SOL
SOL
SOMBRA
SOL
SOL
SOL
SOMBRA
SOL
SOMBRA
SOMBRA
SOL
SOL
SOMBRA
SOL
SOL
SOL
Promedio del %
de reducción
100% SOMBRA
0,45%
100% SOL
63,00%
75% SOL
43,51%
75% SOMBRA
4,27%
50% SOL
17,35%
Momento
3
Momento
4
SOMBRA
SOMBRA
SOMBRA
SOMBRA
SOMBRA
SOMBRA
SOMBRA
SOL
SOL
SOL
SOMBRA
SOMBRA
SOMBRA
SOMBRA
SOMBRA
SOMBRA
SOMBRA
SOL
SOL
SOMBRA
PORCENTAJE
DE
REDUCCION
0,90%
16,18%
14,73%
4,83%
21,13%
3,70%
0,00%
63,00%
43,01%
44,00%