Ecología Aplicada, 2(1), 2003 ISSN 1726-2216 Depósito legal 2002-5474 CARACTERIZACIÓN MORFÓLOGICA DE PLÁNTULAS DE “UÑA DE GATO” Uncaria tomentosa (Willdernow ex Roemer & Schultes) D.C. y U. guianensis (Aublet) Gmelin del BOSQUE NACIONAL ALEXANDER VON HUMBOLDT. Percy A. Zevallos Pollito1 e Ymber Flores Bendezú2 Resumen Con el propósito de identificar en el medio natural, los primeros estadíos de crecimiento de las plántulas de “Uña de Gato”, bejucos trepadores con valor medicinal representativos del Bosque Nacional Alexander Von Humboldt se describen las plántulas de Uncaria tomentosa (Willdernow ex Roemer & Schultes) D.C. y U. guianensis (Aublet) Gmelin obtenidas mediante germinación en vivero semidescubierto. Entre otros caracteres observados, útiles para el reconocimiento taxonómico, se tienen las modalidades de germinación, estructura y organización de los cotiledones, del hipocótilo y el epicótilo, complementados en la descripción de los protófilos y metáfilos. Palabras claves: “Uña de Gato”, plántulas Abstract In order to identify, in the natural environment, the first growth stages of “Uña de Gato” (representative shrubs of medicinal importance from the Alexander Von Humboldt National Forest), seedling growth of Uncaria tomentosa (Willdenow ex Roemer & Schultes) DC. and U. guianensis, (Aublet) Gmelin is described. The seeds were germinated under semigreenhouse conditions. Useful characters for taxonomic identification are among others: type of germination, cotyledon, hypocotyl and epycotyl structure and organization, coupled with the description of the protophylls and metaphylls. Key Words: “Uña de Gato”, seedling. _______________________________________________________________________________ Introducción (1993) quienes describieron las plántulas de 11 Uno de los principales problemas al que se especies forestales de la zona de Pucallpa. enfrenta en los programas de reforestación de las La mayor parte de especies forestales del bosque zonas tropicales de América Latina, es el de no contar tropical húmedo peruano no cuentan con estudio de la con semillas suficientes en calidad y en cantidad que germinación y del desarrollo de la plántula, satisfagan la demanda actual creciente. Una alternativa conocimiento necesario para su manejo y utilización de solución a este problema se encuentra en el empleo en programas de recuperación de la foresta. Al de regeneración natural procedente de árboles respecto, diversos ensayos llevados a cabo demuestran semilleros. que el empleo de regeneración natural es una La “Uña de Gato” debido a sus principales alternativa factible y promisoria (Zevallos et al., 1991; propiedades medicinales se ha convertido en un Flinta, 1960; Pacho et al., 1984). “Boom económico” (Zavala et al., 1993), trayendo Los objetivos del presente estudio son: consigo una enorme y creciente demanda de la corteza Describir el proceso de germinación de las en mercados nacionales e internacionales; sin embargo semillas y la morfología de las plántulas de Uncaria la actividad extractiva, ha puesto a las poblaciones tomentosa y U. guianensis, en su desarrollo. naturales en una situación vulnerable, de peligro, Proporcionar información adicional para contribuir emprendiéndose una fuerte campaña de reposición. a la identificación in situ de dichas especies. Lamentablemente poco es lo que se conoce de su propagación y el manejo de sus semillas, por lo que es Revisión de literatura. necesario trabajar con regeneración natural. Taxonomía El empleo de regeneración natural requiere de De acuerdo a Cronquist (1981) las especies de información detallada sobre las características “Uña de Gato” la podemos clasificar: morfológicas determinantes de las especies División : Magnoliophyta seleccionadas; sin embargo, existe escasa información Clase : Magnoliopsida al respecto. En América Latina se conocen estudios Sub-Clase : Asteridae aislados y dispersos (Ricardi et al., 1987; Duke, 1965; Orden : Rubiales De Castro Oliveira et al., 1987) y en el caso específico Familia : Rubiaceae del Perú encontramos el trabajo de Díaz & Ríos Género : Uncaria Schreb 1 Profesor de la Facultad de Ciencias Forestales de la Universidad Nacional Agraria La Molina. Apartado Postal 456. Lima 100 Perú. 2 Investigador del Instituto Nacional de Investigaciones Agropecuarias (INIA)- Pucallpa. CARACTERIZACION MORFOLOGICA DE PLANTULAS DE UÑA DE GATO Diciembre 2003 __________________________________________________________________________________________ Especies : Uncaria guianensis (Aublet) hipogea cuando los cotiledones permanecen en la Gmelin. envoltura de la semilla y no emergen a la luz. Otros Uncaria tomentosa (Willd. ex autores como Flores et al. (1990) emplean ambos Roemer & Schultes ) DC. tipos de clasificación en forma simultánea. Importancia taxonómica y silvicultural de la Algunos autores distinguen un tercer tipo de caracterización de plántula germinación denominado semicriptocotiledonar Es consenso entre los autores que han abordado la (Duke, 1969) o semihipogea (Díaz et al., 1993). Según caracterización de plántulas que, esta permite analizar estos últimos autores la germinación semihipógea se caracteres morfológicos de la regeneración natural en da cuando ocurre primero la emergencia del eje de la sus primeros estadíos y ofrecen la posibilidad que en plántula, que desarrolla los protófilos sobre el esta etapa juvenil se presenten estructuras u órganos epícotilo, luego desarrolla el hipocótilo que eleva primitivos que desaparecen al continuar el desarrollo, consigo ligeramente a los cotiledones al ras de suelo. pero que pueden tener extraordinario valor para Eje de la plántula establecer relaciones de parentesco o conexiones En la plántula ya desarrollada se puede distinguir filogenéticas con grupos cuyos órganos adultos ya no que el eje principal se divide en dos partes: un lo presentan (Díaz & Ríos, 1993; Burger, 1972, segmento que está por debajo del punto de inserción Ricardi et al., 1987). de los cotiledones y otro que está por encima de dicho La importancia del reconocimiento in situ de las punto. El segmento que esta debajo se denomina plántulas de especies forestales es bien conocida en la hipocótilo (De “hypo”: debajo y “cotilo”: cotiledón) y Silvicultura Tropical. Una técnica exitosa de manejo el segmento que está por encima, que prácticamente de bosques basado en regeneración natural depende de va a dar origen a toda la parte aérea de la planta, se la disponibilidad de semillas y plántulas de las denomina epicótilo (Del prefijo “epi”. Encima y especies deseables. El reconocimiento de tales “cotilo”: cotiledón). (Ricardi et al., 1987; Barrera, plántulas brinda una herramienta para incrementar la 1992; De Castro Oliveira et al., 1987; Díaz et al., densidad de especies deseables así como predecir la 1993). Duke (1969) indica además que el hipocótilo es composición del bosque en los sistemas silviculturales la porción del eje en donde ocurre la transición de raíz (Lampretch, 1990; Barrera, 1992). a tallo probablemente debido a que en algunos casos En nuestro país el empleo de regeneración natural hipocótilo es totalmente subterráneo. En realidad es para la obtención de plantones no es algo nuevo. Ha posible distinguir ambos segmentos del eje de la sido empleado muchas veces cuando no había planta a nivel del embrión pero como afirma Duke disponibilidad de semillas. Al respecto del uso de (1969) después de la germinación la distinción entre regeneración natural para reforestar áreas degradada epicótilo e hipocótilo se hace notoria; así mismo, Schwyzer (1982) determinó que es más barato afirma que en algunas especies leñosas el epicótilo y reforestar con regeneración natural que con plantones el hipocótilo tienen diferente indumento y textura. producidos en vivero. Estadíos de desarrollo Germinación Según Díaz et al. (1993) de acuerdo a los La germinación de las plantas con semilla puede elementos foliares que van apareciendo en forma ser definida como la secuencia de eventos sucesiva es posible definir los siguientes estadíos de morfogenéticos que resultan en la transformación de desarrollo: cotiledones, protófilos y matafilos. El un embrión en una plántula (Barner, 1975). ISTA estadío de cotiledones ocurre desde la germinación de (1991) define la germinación como la emergencia y la semilla hasta el desarrollo pleno de los cotiledones. desarrollo a partir del embrión de la semilla, de El estadío de protófilos ocurre desde los cotiledones aquellas estructuras esenciales que, para la clase de desarrollados hasta las primeras hojas. El estadío de semilla que se está analizando, indican la capacidad de metáfilos ocurre después de los protófilos, cuando la desarrollo bajo condiciones favorables del suelo para plántula muestra hojas similares a las de forma adulta. producir una planta normal. Los protofilo también denominados eófilos (Burger, Para algunos autores como Duke (1965), Burger 1972; Flores et al, 1990; Duke, 1969) son las primeras (1972) y De Castro Oliveira et al. (1987) hay dos tipos hojas que aparecen después de los cotiledones. Pueden de germinación: fanerocotilar en la cual los ser similares o diferentes a los metáfilos. cotiledones emergen de la semilla y criptocotilar en la cual los cotiledones no emergen de la semilla. Sin Metodología embargo esta clasificación no indica si los cotiledones Ubicación y descripción del área de estudio llegan a emerger o sobresalir por encima de la Ubicación: El estudio se realizó en el Campo superficie del suelo. Experimental Alexander Von Humboldt ubicado a 86 En tal sentidos otros autores (Ricardi et al., 1987; km. De la Ciudad de Pucallpa en el distrito de Irazola, Barrera, 1992; Díaz & Ríos, 1993) reconocen la provincia de Padre Abad, departamento de Ucayali, germinación de tipo epígea cuando los cotiledones Geográficamente se encuentra a 8º 22” de Latitud sur salen de la semilla y se exponen al aire y germinación y 74º 28”de Longitud oeste (Figura 1). 42 PERCY ZEVALLOS E YMBER FLORES Ecología Aplicada Vol. 2 No 1, pp. 41-46 __________________________________________________________________________________________ Clima: El área representa una temperatura media Uncaria guianensis (Aubl.) Gmel. “uña de gato máxima de 31°C y una temperatura media mínima de espina curvada" Uncaria tomentosa (Willdenow ex 21°C, mientras que la temperatura media total es de Roemer & Schultes) DC. “uña de gato espina recta, 26°C. La precipitación anual es superior a 4,000 mm. ambas de la familia Rubiaceae. Y la humedad relativa media es 75%. Colección de procesamiento de semillas. Los Ecología: El área se ubica en las zonas ecológicas frutos fueron coleccionados de dos formas: mediante de bosque húmedo tropical (bh-T) y bosque húmedo el escalamiento de árboles o recogidos del suelo. Las premontano tropical (bh-PT). semillas extraídas fueron secadas al aire libre y seleccionadas, luego se procedió a la siembra inmediata. Siembra de las semillas, Los almácigos se prepararon utilizando tierra procedente del bosque, la cual fue posteriormente tamizada y desinfectada. En general no se empleó ningún tratamiento progerminativo ya que se deseaba que la germinación sea lo más natural posible. Sin embargo en caso de Uncaria tomentosa las semillas fueron puestas a remojar en agua hasta lograr que germinen. Este proceso duró 15 días. Se prepararon camas de almácigo (1 m2 por especie) para la realización de los ensayos de germinación (100 semillas por especie, a 10 cm. X 10cm. de separación para evitar que se dañaran las raíces cuando se extrajeran las plántulas para su posterior tratamiento). Formulario descriptor. Para la elaboración del formulario se revisaron los trabajos de Ricardi et al. (1987); Diaz et al. (1993) y De Castro Oliveira (1987). El formulario fue utilizado para la descripción morfológica de las plántulas en sus distintos estadíos. Tipo de germinación Hipógea, epígea o semihipógea. Eje de la plántula Correspondiente al hipocótilo y epicótilo. Figura 1. - Ubicación de la Estación 01 Sección transversal: redonda, cuadrada Experimental Alexander Von Humbolt. 02 Longitud 03 Diámetro 04 Superficie: lenticelada, lisa, etc. Fisiografía: La zona se halla entre los 200 a 340 05 Color msnm de altitud y presenta un relieve plano a colina. 06 presencia de exudaciones o látex. Método Elementos foliares Selección de especies. Para la selección de Correspondiente a los cotiledones, protófilos y especies se ha tenido en cuenta los siguientes criterios: metáfilos. a) Importancia y uso actual o potencial de la especie, 01 Número b) Existencia de bejucos semilleros en los rodales 02 Disposición: alternos, opuestos, etc. semilleros de la Subestación Alexander Von 03 Duración: persistente, deciduos, etc. Humboldt y c) Disponibilidad de semillas en 04 Consistencia: carnosos, coriáceos, papiráceos, cantidades suficientes. etc. Sobre la base de criterios mencionados se han 05 Inserción: sésiles, peciolados, etc. seleccionado 02 especies denominadas la zona: “Uña 06 Divisiones: simples, pinnadas, etc. de gato espina curvada” y “Uña de gato espina recta”. 07 Forma: elípticos, aovados, etc. Colección e identificación de muestras botánicas. 08 Apice: obtuso, acuminado, etc. La colección en la Subestación Alexander Von 09 Base: truncada, asimétrica, redonda, etc. Humboldt. Los especimenes se identificaron en el 10 Margen: entero, aserrado, ciliado, etc. Herbario de la Subestación y en el Herbario 11 Tamaño Dendrológico de la Facultad de Ciencias Forestales de 12 Color la Universidad Nacional Agraria La Molina. Las 13 Dirección: rectos, inclinados, etc. especies determinadas son: 14 Superficie: glabra, tomentosa, puberulenta, etc. 15 Marcas o Huellas 43 CARACTERIZACION MORFOLOGICA DE PLANTULAS DE UÑA DE GATO Diciembre 2003 __________________________________________________________________________________________ 16 Venación : broquidódroma, eucamptódroma, venación eucamptódroma. Estípulas connadas, etc. interpeciolares (Figura 2). 17 Presencia de estípulas: aciculares, redondas, etc. 4.2 Uncaria tomentosa (Willdenow ex Roemer & 18 Exudaciones: látex, resinas, etc. Schultes) DC. (Uña de gato espina recta). Observaciones realizadas. Según la velocidad de 1. Tipo de germinación Epígea desarrollo de las plántulas de cada especie, se 2. Eje de la plántula (a los 60 días) realizaron observaciones semanales, quincenales y Radícula: raíz primaria axonomorfa, profunda, mensuales. blanca; raíces secundarias numerosas, muy largas y Asimismo se tomaron muestras para prensarlas, ramificadas. secarlas y montarlas convenientemente. Se hizo ilustraciones considerando las características más representativas de las plántulas en sus diversos estadíos. Resultados Se logró estudiar plántulas de dos especies pertenecientes al género Uncaria Schreb de la familia Rubiaceae: 4.1 Uncaria guianensis (Aublet) Gmelin (Uña de gato espina curvada) 1.Tipo germinación Epígea 2. Eje de la plántula (a los 60 días) Radícula: raíz primaria axonomorfa, larga, blanca; raíces secundarias numerosas, muy largas y ramificadas. Hipocótilo: cilíndrico, de 3-4 mm de largo y 1 mm de diámetro, superficie glabra, blanco rojizo. Epicótilo: ligeramente cuadrangular; de 3-4 mm de largo, superficie glabra, rojizo. 3. Estadíos Cotiledones (a los 30 días): cotiledones 2, epígeos, opuestos, foliáceos. Peciolo con 1-2 mm de largo, blanco verdusco; lámina entera, ovada, 2-2.5 mm de largo por 1.5-1.8 mm de ancho, ápice obtuso o redondeado, base redondeada o truncada con Figura 2. - Uncaria guianensis (Aublet) Gmelin estrechamiento en el peciolo, nervaduras RUBIACE. A) Inicio de la germinación (15 días). rudimentarias, escasamente visible la nervadura B) Plántula de 5 meses mostrando los metáfilos. central, ambas caras verdes claro y glabras. C) Plántula de 2 meses. Protófilos (a los 45 días): opuestos, simples; Hipocótilo: cilíndrico, 2-3 mm de largo, 1 mm de peciolos glabros de 2-4 mm de largo; láminas enteras, diámetro, superficie glabra, blanco verdusco. ovadas o elípticas, ápice agudo u obtuso, base Epicótilo: ligeramente Cuadrangular; 1-2 mm de atenuada. El tamaño de los protófilos es creciente, los largo, superficie glabra, blanco verdusco. primeros poseen una dimensión de 6-7 mm de largo 3. Estadíos por 4-5 de ancho, ambas caras verdes claro y glabras, Cotiledones (a los 30 días): cotiledones 2, epígeos, el haz posee una superficie brillante con nervadura opuestos, foliáceos. Peciolo 1-2 mm de largo, blanco central ligeramente rojiza. Venación eucamptódroma. verdusco; lámina entera, ovada o ligeramente elíptica, Estípulas connatas, redondas. 1.5-2.0 mm de largo por 0.8-1.0 mm de ancho, ápice Metáfilos (a los 90 días): opuestos, simples. obtuso o redondeado, base redondeada o truncada con Peciolos ligeramente aplanados por arriba y convexos estrechamiento en el peciolo, nervaduras por abajo, 0.4- a más mm, rojizos; lámina entera, rudimentarias, escasamente visible la nervadura ovadas o elípticas, ápice agudo o muy ligeramente central, ambas caras verdes claro y glabras. acuminado, base atenuada, haz verde oscuro con una Protófilos (a los 45 días): opuestos, simples; superficie brillante y las nervaduras de color rojo, peciolos glabros de 2-4 mm de largo; láminas enteras, principalmente la nervadura central, el envés es de ovadas, ápice agudo u obtuso, base atenuada. El color verde más claro, ambas caras son glabras, tamaño de los protófilos es creciente con el tiempo, nervaduras prominentes en ambas superficies, los primeros poseen una dimensión de 6-7 mm de largo por 4-5 mm de ancho, ambas caras verdes claro 44 PERCY ZEVALLOS E YMBER FLORES Ecología Aplicada Vol. 2 No 1, pp. 41-46 __________________________________________________________________________________________ y glabras. Venación eucamptódroma. Estípulas (METAFILOS). En la descripción, la secuencia y connatas, interpeciolares, triangulares. número de hojas son mencionados. Metáfilos (a los 90 días): opuestos, simples. Se encontraron similitudes y diferencias entre las Peciolos ligeramente aplanados por arriba y convexos plántulas de las especies estudiadas. Uncaria por abajo, 0.4- más mm; lámina entera, oblongas u tomentosa y Uncaria guianensis poseen similar tipo ovadas, ápice agudo o muy ligeramente acuminado, de germinación, disposición foliar, sistema radicular, base atenuada, ambas caras verdes claro y glabras, forma de las estípulas, pero difieren principalmente en nervaduras prominentes en ambas superficies, la forma, color y brillo de las hojas. venación eucamptódroma. El tiempo que se requiere para que las plántulas Estípulas connata, interpeciolares (Figura 3). alcancen los estadíos mencionados varía según la especie. Se requiere un minucioso cuidado para aquellas especies en que las plántulas alcancen los diversos estadíos en un tiempo relativamente corto. En el presente trabajo se ha incluido la edad de la plántula al momento de hacerse las descripciones y los dibujos, pero debe acotarse que la uniformidad en el desarrollo de las plántulas también depende de la especie. De las dimensiones La altura y tamaño de las plántulas son frecuentemente inservibles para identificarlos, pero estas medidas son importantes para la impresión general que se haga de la planta, observación también realizada por Burger (1972). Las dimensiones que se dan fueron determinadas en los especímenes observados en todos los estadíos: a) Longitud y diámetro del hipocótilo y del epicótilo excluyendo la raíz. b) Dimensiones de los elementos foliares: cotiledones, protófilos y metáfilos. Debe anotarse que haciendo una comparación entre las plántulas del presente ensayo y las que se encontraron dentro del bosque como parte de la regeneración natural, se observó que las primeras tenían por lo Figura 3. - Uncaria tomentosa (Willdenow ex general mayor desarrollo y vigorosidad de sus Roemer & Schultes) DC. RUBIACE.A, B y C) diferentes partes que las segundas, debido Secuencia de la germinación de las semillas hasta el probablemente a la mayor intensidad de luz que estadío de cotiledones. D) Prótofilos (60 días). E) reciben. Asimismo, en algunos casos el tamaño de un P lántula de 5 meses mostrando los metáfilos. órgano presente en la plántula es mayor que el que se halla en las plantas adultas de la misma especie. Color Discusión El color de las partes y órganos de la planta puede De la plántula ser característico, pero puede también ser cambiante, Una plántula es una planta nacida a partir de una dependiendo principalmente de la edad de la plántula semilla y no por reproducción vegetativa. En la y de su contenido de humedad. Por ejemplo: el cambio mayoría de los casos el término “plántula” se refiere a de rojo a marrón en las nervaduras de Uncaria individuos muy jóvenes. En este documento se guianensis (Aublet) Gmelin, cuando se van secando. describen 3 estadíos de desarrollo. Dicha clasificación En este documento los colores descritos fueron es arbitraria, estuvo basada principalmente en los observados en plántulas vivas o en material fresco trabajos de Diaz & Rios (1993), Ricardi et al. (1987) recién colectado. y De Castro Oliveira et al. (1987). El primer estadío se Tipo de germinación definió para plántulas que muestren los cotiledones Las especies muestran una germinación de tipo expuestos y plenamente desarrollados por lo que fue epígea. Ellas presentan los cotiledones de color verde, denominado como estadío de COTILEDONES. En lo cual evidencia su carácter fotosintético, además son este estadío puede o no haber presencia de la primera muy persistentes y caen tardíamente debido al o primeras hojas verdaderas. El segundo estadío fue aumento del grosor del tallo (hipócotilo). definido para las plántulas que poseían las primeras hojas (PROTOFILOS) plenamente desarrolladas. El Conclusiones tercer estadío fue definido para las plántulas que Las plántulas de las dos especies poseen similar poseían ya hojas similares a las de la planta adulta tipo de germinación, disposición foliar, sistema 45 CARACTERIZACION MORFOLOGICA DE PLANTULAS DE UÑA DE GATO Diciembre 2003 __________________________________________________________________________________________ radicular y forma de estípulas; pero difieren en la Forestal del Forestal del Perú Lima, Perú. 20(1): forma, color y brillo de las hojas. 35-61. Las especies presentan una germinación de tipo Duke-A. J. 1969. On tropical tree seedlings I. Seeds, epígea seeling and sitematics. Ann. Missouri Botanical 3. En ambas especies los cotiledones tienen formas Garden 56 (2) Missouri, USA. : 125-165. ovadas a ligeramente elípticas, los protófilos de Flinta C. 1960. Prácticas de Plantaciones Forestales en ovadas a elípticas y los metáfilos en U. guianensis América Latina. FAO Roma, Italia. 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Las dimensiones de las diferentes partes de las sus especies arbóreas; posibilidades y métodos plántulas son frecuentemente inservibles para la para un aprovechamiento sostenido. Deustsche identificación de las especies estudiadas; sin embargo, Gesellschaft Fürtechnische Zugammenarbeit. las características morfológicas si tienen valor Eschborn, República Federal de Alemania. taxonómico. Pacho M.A. & Tipto R.H. 1984. Evaluación de prendimiento de plantas de regeneración natural. Recomendaciones Instituto Superior Técnico Suiza. Pucallpa, Perú. Se debe continuar con los estudios de Ricardi M., Hernandez C. & Torres F. 1987. caracterización de plántulas, sobre todo de aquellas Morfología de plántulas de árboles de los bosques especies que poseen un uso actual o potencial o de del estado Mérida. Talleres Gráficos de la aquellas endémicas del Perú. Cuando ya se tenga un Universidad de Los Andes. Mérida, Venezuela. número considerable de especies descritas se puede Rios-T. J. 1982. Prácticas de Dendrología Tropical. elaborar claves de identificación como aquellas que se UNALM-COTESU Lima, Perú. emplean para plantas adultas. Schwyzer A. 1982. La regeneración natural puede ser Se puede usar plántulas a partir de regeneración un agente para la reforestación. PROFORESTAL. natural para disminuir los costos de plantación. Lima, Perú. Zavala-C. C. & Cevallos-P. P. 1996. Taxonomía Bibliografía distribución y status del Género Uncaria en el Barrera T.E. 1992. Plántulas de algunas especies Perú – Uña de Gato. Universidad Nacional Agraria leñosas y connaturalizadas del Bosque Subandino La Molina. Lima. Silvania-Cundinamarca, Colombia. En : Zevallos-P. P. & De La Cruz-S. H. 1991. Agronomía colombiana. 9: 131-160. Tratamientos pregerminativos y repique de Barner H. 1975. Tree seed development and regeneración natural en vivero con cinco especies germination. En: FAO/DANINA training course of forestales de Cajamarca. 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