Esta pregunta es sobre grandes árboles que pueden contener una ciudad entera.
Entonces, en términos generales: ¿Qué limita el tamaño de una planta, desde un árbol hasta una planta con flores?
¿Qué entorno debe existir para que una margarita tenga el tamaño de una mesa (por ejemplo)?
A los efectos de esta pregunta, debe suponer un entorno razonablemente convencional similar al que se encuentra aquí en la Tierra. Para una discusión sobre las plantas de gravedad baja y cero, puede visitar esta pregunta .
Todo es posible.
El factor principal en el tamaño de una planta es qué tan lejos puede llevar agua y alimento a las distintas partes de la planta. El agua es más importante porque las hojas pueden producir alimentos en casi cualquier parte de la planta. Los árboles grandes como las secoyas obtienen el agua adicional que necesitan al absorberla a través de sus hojas, en lugar de llevarla desde las raíces. Esto hace que las plantas masivas no vasculares sean casi imposibles.
Las plantas tienen una vida determinada. Algo como una margarita no crece tan grande como un plato porque muere. Su ADN declara que muere después de haber producido sus semillas. Un Redwood, por otro lado, puede vivir muchos, muchos años, por lo que puede crecer mucho. La planta necesita poder vivir una larga vida, sin ser comida, para crecer. Si bien es posible que la planta crezca muy rápido, necesitaría muy buenas condiciones (prácticamente infinitas cantidades de alimento y agua), y la necesidad de hacerlo. Generalmente, las plantas más grandes no mueren tan fácilmente y pueden producir semillas más fácilmente, el objetivo final de la mayoría de las plantas.
Una planta necesita tener la estructura adecuada para su tamaño. Una planta grande necesita ser vascular, con raíces, tallos y hojas. Esto le permite transportar grandes cantidades de agua y alimentos a los lugares necesarios. La planta también necesita tener el tamaño correcto de tallo y ramas. Una secuoya tiene un tronco mas grande (tallo). Las secoyas no se paran sobre los tallos de las margaritas.
Para ilustrar mejor mis puntos, explicaré cómo se podría hacer el ejemplo. Una margarita, con su genética exacta, no podría crecer hasta el tamaño de un plato. Si bien técnicamente podría transportar el agua y los alimentos necesarios, no viviría lo suficiente para crecer tanto, ni sería capaz de soportar su tamaño.
Existen flores tan grandes como platos de comida, pero generalmente se sientan en el suelo. Para que una planta parecida a una margarita tenga una flor tan grande, necesitaría un tallo masivo, probablemente como madera. Es probable que tarde mucho en crecer. Lo que rompe la regla de la vida útil. Para que tenga sentido que una margarita crezca tanto, la planta tendría que ser perenne, lo que significa que moriría durante el invierno. Esta planta estaría más cerca de un árbol que de una margarita. Después de alcanzar cierto tamaño, puede producir flores grandes como margaritas. Probablemente produciría 1 flor por año y liberaría cientos de semillas cada año. Pero probablemente no llamarías a la planta una margarita.
Es concebible que una planta que es capaz de adquirir nutrientes y humedad a medida que crece (en lugar de una raíz central) pueda seguir creciendo horizontalmente hasta que se quede sin espacio o muera. Verticalmente estaría limitado por su capacidad para sostenerse y sacar agua.
Una margarita en particular no crece hasta el tamaño de un plato porque el complejo conjunto de procesos bioquímicos que hacen que una margarita crezca de la forma en que lo hace y se convierta en una margarita en lugar de decir un búfalo de agua da como resultado que se convierta en una margarita. tamaño y luego se detiene.
Una simple escala de una margarita causaría los mismos problemas de cubo cuadrado que escalar prácticamente cualquier cosa. Duplicar las dimensiones lineales de una margarita la haría 4 veces más fuerte, pero 8 veces más pesada. Una margarita del tamaño de un plato de cena colapsaría por su propio peso.
Podríamos criar margaritas de forma selectiva para que se hicieran más grandes, pero como lo hicieron, tendríamos que criarlas para soportar su nuevo tamaño. Una margarita criada para tener el tamaño de un plato necesitaría tener una estructura radicalmente diferente a la de una margarita ampliada (el tallo tendría que volverse más grueso más rápido que la otra escala, una composición más dura y leñosa, reestructurar la cabeza para que sea más liviana para su tamaño, etc.) .)
DonyorM ha hecho algunos buenos comentarios, pero creo que debo agregar que los factores limitantes en la altura de los árboles (las plantas más altas que conocemos) son muchos:
Los árboles crecen altos en respuesta a la competencia por la luz. Los árboles más altos se encuentran en los bosques, no en las llanuras, aunque los dos pueden ser de la misma especie o incluso individuos genéticamente idénticos. Entonces, un árbol no necesita ser mucho más alto que el más alto de sus vecinos.
Para crecer, un árbol debe adquirir la energía necesaria. Las hojas solo pueden acumular cierta cantidad de clorofila en un volumen dado (que debe ser delgado para maximizar la absorción de luz), y la clorofila solo puede captar una fracción de la energía disponible y usarla para fotosintetizar dióxido de carbono y agua en glucosa, que el árbol puede uso como fuente de energía. A medida que un árbol crece, debe proporcionar energía a más madera viva pero que no realiza la fotosíntesis, y llega un punto en el que toda la energía disponible se destina a mantener vivo al árbol, y no queda nada de sobra para un mayor crecimiento.
En los árboles, el agua se abre camino desde las raíces hasta las hojas por transpiración, el agua fluye por vasos estrechos. La combinación de transpiración, presión de las raíces y acción capilar en los vasos puede dar cuenta de columnas de agua de hasta 1,5 km de altura en condiciones terrestres. Sin embargo, cuanto más alta es la columna de agua, más probable es que se rompa (sobre todo cuando falta agua subterránea), lo que inutiliza la embarcación para transportar más agua.
Cuanto más alto se vuelve el árbol, más ancha debe volverse su base para soportar su propio peso. Esto nuevamente depende de la gravedad y la densidad y resistencia a la compresión de la madera.
Entonces, dada la suficiente competencia por la luz, si se usara un pigmento fotosintético más eficiente o una combinación de pigmentos, y la madera fuera fuerte y liviana, no habría ninguna razón por la cual un árbol no pudiera alcanzar una altura del orden de varios cientos a un kilómetro de altura, quizás más. Dichos árboles tendrían bases muy gruesas y bien podrían vivir en áreas muy húmedas para proporcionar la cantidad de agua que se necesitaría.
Más allá de las razones ambientales. Hay razones genéticas muy importantes. Se ha demostrado en algunas especies en especial un árbol poblar que el receptor de quinasa PXY y su ligando peptídico CLE 41 regulan la división celular cambial que se ve como un crecimiento en altura y volumen anual. Alterar la expresión de estos dos elementos sí modifica cuánto crece un árbol y cuánto aumenta de volumen cada año según su genética. La alteración de estos dos elementos en un árbol puede duplicar las tasas de crecimiento de un árbol en las mismas condiciones ambientales. Consulte la referencia " http://www.cell.com/current-biology/abstract/S0960-9822%2815%2900162-1 "
¿Puede una margarita crecer hasta el tamaño de un plato de comida?
Sí. Las margaritas del tamaño de un plato de comida se llaman girasoles.
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