El cambium es el meristema secundario de las plantas que produce capas de células de floema y xilema que envuelven los cilindros de madera del tallo, las ramas y las raíces, y da como resultado un crecimiento radial estacional. En ecosistemas templados, boreales y algunos tropicales, el cambium sufre latencia invernal, produciendo anillos de árboles anuales. Durante el desarrollo, el xilema pasa por varios procesos bioquímicos diferentes a lo largo de sus etapas secuenciales de maduración. El crecimiento secundario representa un modelo intrigante de procesos complejos de células individuales que proliferan gradual y sucesivamente durante una temporada de crecimiento. A diferencia de los meristemas primarios (botones de hojas y flores), la actividad cambial (por ejemplo, división y diferenciación celular) ocurre dentro de las plantas y no puede observarse directamente durante la temporada de crecimiento.
Las especies nativas de climas más fríos están asociadas con una temporada de crecimiento corta y un bajo crecimiento y productividad. En latitudes y altitudes más altas, el crecimiento debe completarse en un período de tiempo limitado y en condiciones menos favorables que en los climas templados. Las especies ajustan su fenología con fases de crecimiento y reproducción desplazadas o comprimidas, de acuerdo con los impulsores ambientales regionales específicos, las adaptaciones locales y la plasticidad individual al clima. No está claro si este patrón se aplica y cómo se aplica al cambium y su fenología en todos los grupos taxonómicos y ubicaciones.
Un documento reciente en Annals of Botany examina si las fases de producción y diferenciación del xilema ocurren independientemente unas de otras. Si existe alguna relación entre los tiempos fenológicos cambiales, ¿cuál es su forma (por ejemplo, lineal o no) y qué implica esto sobre los procesos cambiales y de crecimiento? Las respuestas a estas preguntas podrían contribuir a una comprensión más completa de la dinámica de crecimiento de los ecosistemas forestales y sus posibles respuestas a gran escala al cambio climático.
Un metanálisis de la fenología y el crecimiento del cambium: patrones lineales y no lineales en coníferas del hemisferio norte. (2013) Annals of Botany, 112 (9), 1911-1920.
Antecedentes: el calentamiento global en curso se ha relacionado con patrones fenológicos cambiantes, como el momento y la duración de la temporada de crecimiento en una amplia variedad de ecosistemas. Los modelos lineales se utilizan habitualmente para extrapolar estos cambios observados en la fenología hacia el futuro y para estimar los cambios en las propiedades asociadas del ecosistema, como la productividad primaria neta. Sin embargo, en la naturaleza, las relaciones lineales pueden ser casos especiales. Los procesos biológicos con frecuencia siguen patrones no lineales más complejos de acuerdo con factores limitantes que generan cambios y discontinuidades, o contienen umbrales más allá de los cuales las respuestas cambian abruptamente. Este estudio investiga en qué medida la fenología del cambium está asociada con el crecimiento y la diferenciación del xilema entre las especies de coníferas del hemisferio norte.
Métodos: la producción de células de xilema se compara con los períodos de actividad cambial y diferenciación celular evaluados en una escala de tiempo semanal en secciones histológicas de cambium y tejido de madera recolectadas de los tallos de nueve especies en Canadá y Europa durante 1 a 9 años por sitio desde 1998 a 2011.
Resultados: La dinámica de la xilogénesis fue sorprendentemente homogénea entre las especies de coníferas, aunque obviamente se observaron dispersiones del promedio. Dentro del rango analizado, las relaciones entre los tiempos fenológicos fueron lineales, con varias pendientes mostrando valores cercanos o no estadísticamente diferentes de 1. Las relaciones entre los tiempos fenológicos y la producción celular fueron claramente no lineales e involucraron un patrón exponencial.
Conclusiones: Los árboles ajustan sus tiempos fenológicos de acuerdo a patrones lineales. Así, los cambios de una fase fenológica están asociados con cambios sincrónicos y comparables de las fases sucesivas. Sin embargo, pequeños aumentos en la duración de la xilogénesis podrían corresponder a un aumento sustancial en la producción celular. Los hallazgos sugieren que la duración de la temporada de crecimiento y la cantidad de crecimiento resultante podrían responder de manera diferente a los cambios en las condiciones ambientales.
