alelopatía

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EFECTOS DE LA ALELOPATÍA DE LA PLANTA DE EUCALIPTO EN LA SEMILLA DE FRIJOL Integrantes: Hernández Morales David Ismael Moreno Ruíz Montserrat Noriega Espíndola Jessica Pérez Tobón Gustavo Román Sánchez Gómez Eduardo Grupo: 600C Fecha de entrega: Martes 4 de octubre del 2011

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Page 1: Alelopatía

EFECTOS DE LA ALELOPATÍA DE LA PLANTA DE EUCALIPTO EN LA

SEMILLA DE FRIJOL

Integrantes:

Hernández Morales David Ismael

Moreno Ruíz Montserrat

Noriega Espíndola Jessica

Pérez Tobón Gustavo Román

Sánchez Gómez Eduardo

Grupo: 600C

Fecha de entrega: Martes 4 de octubre del 2011

Page 2: Alelopatía

EFECTOS DE LA ALELOPATÍA DE LA PLANTA DE EUCALIPTO EN LA

SEMILLA DE FRIJOL

Introducción:

El término alelopatía fue utilizado por primera vez por Molisch en 1937 para

referirse a los efectos perjudiciales o benéficos que son ya sea directa o

indirectamente el resultado de la acción de compuestos químicos que,

liberados por una planta, ejercen su acción en otra. Siguiendo esta definición

en todo fenómeno alelopático existe una planta (donor) que libera al medio

ambiente por una determinada vía (por ej. lixiviación, descomposición de

residuos, etc.) compuestos químicos los cuales al ser incorporados por otra

planta (receptora) provocan un efecto perjudicial o benéfico sobre germinación,

crecimiento o desarrollo de esta última. Los compuestos citados que

desencadenan el proceso se denominan compuestos, agentes o sustancias

alelopáticas. La definición abarca tanto los efectos perjudiciales como

benéficos. Es necesario puntualizar que muchas sustancias con actividad

alelopática tienen efectos benéficos a muy bajas concentraciones y, superado

un determinado umbral, actúan negativamente sobre la planta receptora. Por

otra parte, el término definido por Molisch incluye a hongos y otros

microorganismos además de las plantas superiores, puesto que en su tiempo

todos ellos se consideraban miembros del reino vegetal. La confusión aumenta

si se tiene en cuenta que muchos agentes alelopáticos además de tener un

efecto sobre plantas, también lo tienen sobre otros tipos de organismos

distantes a éstas tales como herbívoros e insectos fitófagos. Evolutivamente es

lógico esperar por selección natural la preferencia por modelos de defensa

basados en sustancias que presentan actividad biológica sobre un amplio

espectro de organismos, lo cual implica para la planta una mayor eficiencia en

el uso de su energía. (Sampietro, 2002).

Esto condujo a ciertos autores a ampliar el alcance de la alelopatía. Grummer

propuso una designación específica para los diferentes agentes alelopáticos

basada en el tipo de planta productora de los mismos y el tipo de planta

aceptora. Sin embargo, no tuvo amplia aceptación. En opinión de Einhellig esto

sería consecuencia de que frecuentemente la fuente emisora de un compuesto

Page 3: Alelopatía

alelopático no se conoce a priori con claridad. Por ejemplo, compuestos

liberados por plantas superiores pueden ser alterados por microorganismos en

el suelo antes de que ejerzan su acción sobre la planta receptora. A su vez es

difícil establecer la fuente de producción de un compuesto aislado en el medio

edáfico. También la terminología sugerida no permite aclarar el rol de la

sustancia con actividad biológica cuando ésta tiene múltiples funciones

afectando varios tipos de organismos. En base al análisis anterior en este

capítulo se tendrá en cuenta el criterio enunciado por Müller, el cual utiliza el

término alelopatía para referirse a los efectos nocivos de un compuesto

químico producido por una planta superior sobre otra planta superior.

(Sampietro, 2002).

En la alelopatía existe una planta productora del agente alelopático y

otra receptora de diferente especie. Cuando la planta productora y la receptora

son de la misma especie estamos en presencia de lo que se puede considerar

un caso especial en alelopatía llamado autotoxicidad.

Antecedentes históricos de la alelopatía 

Plinio observó que el garbanzo (Cicer arietinum), la cebada (Hordeum vulgare)

y la arveja amarga (Vicia ervilia) ¨abrasan la tierra de pan llevar¨. Plinio

estableció que la sombra del nogal (Juglans regia) ¨es densa y aún causa dolor

de cabeza en el hombre y daño a cualquier cosa plantada en su vecindad; y el

pino también mata pastos;....¨. La percepción de Plinio de la liberación de

sustancias por las plantas es clara cuando escribe que ¨la naturaleza de

algunas plantas a pesar de no ser exactamente mortal es nociva debido a sus

mezclas de fragancias o a sus jugos, por ejemplo, el rábano y el laurel son

dañinos para la vid; puede inferirse que la vid posee un sentido del olfato y es

afectada por las fragancias en un grado prodigioso. Plinio sostuvo además que

¨el cytisus y la planta llamada Halimon por los griegos mata árboles¨. El afirma

más tarde que la mejor manera para matar el helecho (Pteridium aquilinum) es

romper a golpes el tallo con un palo cuando está en gemación ya que ¨el jugo

que se desliza hacia abajo por el helecho y mata por sí mismo las raíce

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En 1633, Culpeper declaró que la albahaca (Ocimum) y la ruda (ruta) nunca

crecen juntas ni cerca una de otra. El afirmó también que hay tal antipatía entre

la planta de repollo y la vid que una moriría en el lugar donde crece la otra.

Browne en su ¨Jardín de Cyrus¨ publicado en 1658, informa que ¨los malos y

buenos efluvios de las verduras promueven o debilitan unos a otros¨.

(Sampietro, 2002).

En 1804 Young sostuvo que el trébol (Trifolium pratense) tenía dificultades para

crecer en distritos donde se había cultivado la planta constantemente porque el

suelo adquiere la enfermedad del trébol. También puntualizó que la

enfermedad del trébol puede ser prevenida dejándose un intervalo de 7 a 8

años entre cultivos de trébol. (Sampietro, 2002).

De Candolle (1832) sugirió que los suelos enfermos en agricultura podrían

deberse a exudados de plantas de cultivo y que la rotación de cultivos podría

ayudar a aliviar el problema. El observó en el campo que la presencia de

cardos es nociva para la avena. Igualmente se dio cuenta que la Euforbia es

nociva para el lino y que las plantas de centeno lo eran para las de trigo

(Triticum aestivum). (Sampietro, 2002).

Los antecedentes señalados anteriormente indican que desde muy

antiguo se han observado casos de alelopatía, pero no fue sino después del

1900 que se condujeron experimentos científicos para estudiar este fenómeno.

Es importante destacar que muchas plantas que son conocidas por sus

propiedades medicinales presentan también efectos alelopáticos.

En 1925 Massey observó plantaciones de tomate y alfalfa en un radio de hasta

25 metros del tronco del nogal. Las plantas situadas en un radio de hasta 16

metros morían mientras las situadas más allá del mismo crecían sanas.

Posteriormente se probó que la juglona, una hidroxinaftoquinona soluble en

agua causante del color pardo que tiñe las manos de quienes manipulan

nueces, provocaba esta fitotoxicidad. En todas las partes verdes de la planta

(hojas, frutos y ramas) se encuentra el 4-glucósido del 1, 4,5-trihidroxinaftaleno,

producto atóxico que luego de ser arrastrado al suelo por las lluvias es

hidrolizado y oxidado a juglona (figura 1.1). Este compuesto al 0,002% produce

Page 5: Alelopatía

inhibición total de germinación de las especies sensibles. La concentración de

juglona en el suelo se mantiene por realimentación constante a partir de los

árboles de nogal. Por otro lado, no todas las plantas son sensibles a esta

sustancia. Especies del género Rubus (rosáceas), tales como la zarzamora o la

frambuesa, y la gramínea Poa pratensis no son afectadas. (Sampietro, 2002).

Luego de la Juglona se identificaron cientos de agentes alelopáticos de

naturaleza diversa, como se podrá apreciar más adelante. (Sampietro, 2002).

Modo de liberación de los agentes alelopáticos

Una variedad de agentes alelopáticos son sintetizados y almacenados en

diferentes células de la planta ya sea en forma libre o conjugada con otras

moléculas y son liberados en el entorno en respuesta a diferentes stresses

bióticos y abióticos. Muy poco se sabe sobre la liberación de aleloquímicos de

tejido viviente, incluyendo los modos de regulación o influencia ambiental sobre

esos procesos. Por ejemplo, ensayos con sorgo mostraron que al exponer

semillas del mismo a radiaciones gamma, las plantas originadas exudaban por

sus raíces mayor cantidad de agentes alelopáticos que plantas provenientes de

simiente no sometida a dicho tratamiento. Por otra parte es un interrogante sin

respuesta si los aleloquímicos son liberados en forma activa o a través de un

escape pasivo. Existen sustancias exudadas por las raíces de ciertas plantas

que no pueden aislarse de los tejidos radiculares de éstas. En sorgo las p-

benzoquinonas, conocidas como sorgoleone, son exudadas en forma

abundante por la raíz. Sin embargo no han sido encontradas en los tejidos

radicales. De todas maneras, se puede afirmar que el modo de liberación de un

agente alelopático depende de su naturaleza química. Las plantas superiores

liberan regularmente compuestos orgánicos por volatilización de sus superficies

y a través de lixiviados de hojas y exudados de raíces. Eventualmente, los

constituyentes químicos de todos los organismos son liberados al entorno a

través de procesos de descomposición, incorporándose a la matriz del suelo.

Por tanto existen 4 vías principales de liberación al entorno de los

aleloquímicos (Figura 3). A continuación analizaremos cada una de ellas.  

Page 6: Alelopatía

Vías a través de las cuales se liberan los agentes alelopáticos al entorno

Volatilización

La liberación de agentes alelopáticos por volatilización está frecuentemente

confinada a plantas que producen terpenoides. Los géneros que comúnmente

liberan compuestos volátiles incluyen Artemisia, Salvia, Parthenium, Eucalyptus

y Brassica (Tabla 1). Estas sustancias han demostrado también actividad

insecticida y como disuasivos alimenticios. La toxicidad de los compuestos

volátiles es prolongada, debido a su adsorción a las partículas del suelo, lo cual

les permite permanecer varios meses en él. En ecosistemas de desierto y

mediterráneos, la liberación de compuestos alelopáticos a través de

volatilización es frecuentemente observada, debido al predominio de altas

temperaturas, e influencia la distribución de las especies vegetales.

(Sampietro, 2002).

Lixiviación

La lixiviación es la remoción de sustancias presentes en la planta por efecto de

la lluvia, nieve, niebla o rocío. El grado de lixiabilidad depende del tipo de tejido

vegetal, la edad de la planta y la cantidad y naturaleza de la precipitación. De

esta manera se liberan una gran variedad de agentes alelopáticos de diferente

naturaleza tales como compuestos fenólicos, terpenos y alcaloides. Se ha

Page 7: Alelopatía

determinado la toxicidad de muchos lixiviados de semillas y hojas sobre plantas

silvestres y cultivadas. (Sampietro, 2002).

Exudados radiculares

La reducción en rendimiento observada en algunos cultivos en varios casos se

ha atribuido a toxinas liberadas por otros y malezas adyacentes. Se conocen

sustancias exudadas por las raíces que reducen la germinación de las semillas,

el crecimiento de raíces y brotes, la incorporación de nutrientes y la nodulación.

(Tabla 3). Los exudados radiculares comprenden únicamente entre el 2-12%

del total de fotosintatos de la planta. La mayoría de los agentes alelopáticos

conocidos son exudados radiculares. Factores tales como la edad del vegetal,

nutrición, luz y humedad influyen cualitativamente y cuantitativamente la

liberación de sustancias por las raíces. (Sampietro, 2002).

Ahora bien, en este trabajo desarrollaremos y estudiaremos los efectos

alelopáticos del extracto liberado por las hojas de la planta de eucalipto

(Eucalyptus globulus) sobre semillas de frijol (Phaseolus vulgaris), y

comprobaremos los efectos del eucalipto (Eucalyptus globulus) sobre

germinación y crecimiento de plantas de cultivo, que en este caso es el frijol.

Objetivo:

El objetivo es observar los cambios provocados por el eucalipto hacia el

desarrollo y crecimiento de las semillas de frijol, comparándolas con un lote

testigo el cual será trabajado sin la influencia del mismo.

Metodología:

Para realizar el experimento se recolectaron aproximadamente 5 hojas frescas

de Eucalyptus camaldulensis dehn (planta alelopática), y dichas hojas fueron

Page 8: Alelopatía

empapadas con 50 ml de agua destilada en un lapso de 24 horas a

temperatura ambiente, en la (figura 1) se puede observar dicho procedimiento.

Luego, 50 semillas de frijol Phaseolus vulgaris, fueron distribuidas en los

lotes realizados. Primero hicimos el lote testigo, en el que no se agrega la

sustancia alelopática, del cual se hicieron dos lotes debido a la duplicación.

Posteriormente se hizo el lote experimental que se duplicará igualmente y se

dividió, pues se puso la sustancia alelopática en diferentes cantidades.

Primero se montó el lote testigo con ayuda de dos frascos, se colocó

algodón en la parte inferior de cada frasco, humedecido anteriormente con un

poco de agua destilada y por último se colocaron cinco semillas de frijol en

cada uno; a este lote no se le agregó ninguna proporción de agua destilada.

Después se montó el lote experimental dividiéndolo en cuatro partes, pues se

realizó el mismo procedimiento que con el lote testigo pero la diferencia fue que

cada división del lote tuvo una proporción diferente de la sustancia alelopática.

Fueron cuatro frascos, para la duplicación fueron otros cuatro frascos donde se

puso el algodón humedecido y sus cinco semillas de frijol respectivamente,

luego se puso la sustancia alelopática, en un frasco al 25% de sustancia

alelopática, en otro al 50%, en un tercero al 75% y el último al 100% de

sustancia alelopática, por lo tanto se trabajaron dos frascos para cada

porcentaje de concentración de sustancia alelopática.

Resultados:

Según lo muestra la (tabla 1), nuestros resultados variaron en cuestión a la

duplicación pues en un principio el lote testigo, se germinaron todas las

semillas, y conforme va avanzando la sustancia alelopática si germinaron las

semillas y hay una diferencia entre las semilla germinadas y las no germinadas

porque si se logra hacer la distinción, entonces se puede corroborar que el

experimento si tuvo los resultados que esperábamos, pues la sustancia no

perjudicó y se puede decir que tuvo efectos benéficos.

Y en la gráfica 1 se pueden observar los mismos resultados obtenidos

pero de manera gráfica.

Page 9: Alelopatía

(Tabla 1) Resultados de la experimentación

Semillas germinadas Semillas no

germinadas

Lote testigo (1) 5 0

Lote testigo (2) 5 0

Lote experimental 25%

(1)

3 2

Lote experimental 25%

(2)

3 2

Lote experimental 50%

(1)

1 4

Lote experimental 50%

(2)

5 0

Lote experimental 75%

(1)

4 1

Lote experimental 75%

(2)

2 3

Lote experimental

100% (1)

3 2

Lote experimental

100% (2)

4 1

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0

1

2

3

4

5

6

S. GerminadasS. No germinadas

(Gráfica 1) Representación gráfica de resultados de la experimentación.

Discusión:

Bien, ya concluida la práctica con la sustancia alelopática del eucalipto en las

semillas de frijol, nos dimos cuenta que finalmente no se cumplió con lo

esperado, dicho en la hipótesis, puesto que la sustancia alelopática no realizó

su verdadero efecto negativo en las semillas de frijol, sino al contrario, el

eucalipto favoreció el crecimiento de semillas de frijol. Por ello, decimos que

muy probablemente hubo un fallo en el desarrollo del experimento, que puede

atribuirse en medidas que aplicamos a las semillas o que las concentraciones

de las disoluciones de sustancia alelopática en agua destilada no fueron las

adecuadas y en realidad sólo modificaron su crecimiento e impidieron el efecto

negativo del eucalipto sobre el frijol.

Conclusiones:

En esta primera unidad, abordamos el tema de “Metodología de la

investigación”, el cual relacionamos y llevamos a la práctica en la realización de

el presente experimente de alelopatía, en cuanto que en la práctica aplicamos

Page 11: Alelopatía

el método científico, porque trabajamos con una Problemática (comprobar la

alelopatía del eucalipto en las semillas de frijol); construimos un Marco teórico

(investigación previa y datos históricos que respaldan el estudio de la

alelopatía); formulamos una Hipótesis (Planteamos que la sustancia alelopática

tuviera efectos negativos en el crecimiento de las semillas de frijol);

Comprobamos la hipótesis (al comparar nuestra la hipótesis con los

resultados); obtuvimos los Resultados de la práctica (los cuales no satisficieron

lo planteado en la hipótesis, lo cual nos indica que durante el desarrollo de la

experimentación ocurrió un fallo de nuestra parte, pues los resultados indicaron

un efecto benéfico de la sustancia alelopática del eucalipto sobre el frijol);

hicimos nuestras Conclusiones (aunque el efecto alelopático del eucalipto tiene

un efecto negativo, de acuerdo a los resultados obtenidos encontramos lo

contrario, por lo tanto concluimos haber hecho algo mal durante el desarrollo); y

finalmente realizamos un Reporte de la investigación (el presente trabajo donde

damos a conocer el desarrollo de nuestra experimentación).

Por otra parte, aprendimos a redactar la bibliografía para el presente

reporte de investigación de acuerdo al formato APA (American Psycological

Association). Además de ver que nuestra investigación fue: Prospectiva (ya que

contábamos con toda la información teórica previa para nuestro trabajo);

Longitudinal (porque medimos en varias ocasiones y nos enfocamos en la

evolución de la germinación y crecimiento de las semillas de frijol durante una

semana; Comparativo de causa a efecto (ya que comparamos las variables que

eran la cantidad de sustancia alelopática utilizada en cada frasco, constatamos

una hipótesis, analizamos los diferentes lotes dentro de un grupo y conocíamos

el efecto causal, que era la sustancia alelopática) y Experimental (porque

nosotros modificamos a nuestro criterio la cantidad de sustancia alelopática

que debía llevar cada lote, es proporciones diferentes).

Y por último pudimos poner en práctica lo aprendido en el laboratorio de

Biología, como lo fue tomar las medidas de seguridad pertinentes en el

desarrollo de nuestra práctica, como el uso de la bata, el no ingerir alimentos

dentro del laboratorio, tener cuidado al hacer uso de los materiales (sobre todo

cuando son reactivos peligrosos), tener cierta limpieza en el área de trabajo,

Page 12: Alelopatía

etc. De lo anterior no hubo mayor problema para realizar nuestra

experimentación.

Bibliografía:

Sampietro, D. (2002). ALELOPATÍA: Concepto, características, metodología de

estudio e importancia. Recuperado el 6 de septiembre del 2011 en <www.edu.

ar/biologia/plantas/alelopatia. htm>