Superficies foliares repelentes al agua de la hierba de San Juan, Hypericum, con células epidérmicas convexas y ceras epicuticulares densas
Superficies foliares repelentes al agua de la hierba de San Juan, Hypericum, con células epidérmicas convexas y ceras epicuticulares densas

Uno de los artículos más citados de la historia Annals of Botany se trata de una asombrosa nanotecnología que las plantas han 'incorporado'. No se sienta frustrado con cada superficie cubierta de polvo y suciedad: mi teclado pegajoso me está molestando en este momento, sé que el auto necesita lavado, y no es solo el clima opaco lo que me impide ver a través de las ventanas, mientras alguien Pensé que mi bicicleta recién limpiada y pulida (Dawes Karakum serie J20400801 si la encuentra) se veía tan bien la semana pasada que decidieron cortar el candado y robarlo del frente del Departamento de Biología.

Entonces, la hipótesis nula es que "las plantas tienen sirvientes diarios que salen por la noche y las pulen" para que puedan atrapar el sol y no tener hojas sucias y pegajosas cubiertas con esporas de hongos y bacterias desagradables. Párese en una calle de la ciudad, o mire desde una habitación de hotel en el tercer piso como lo hice en #Solo10 Science Online la semana pasada, y las hojas de los plátanos de Londres estarán tan frescas como cuando abrieron por primera vez hace seis meses. ¡La hipótesis nula es incorrecta!

Neinhuis y Barthlott fueron pioneros en el estudio de los mecanismos de la no humectabilidad de las superficies de las hojas de las plantas, y su papel clásico en Annals of Botany (PDF gratuito doi: 10.1006/anbo.1997.0400) muestra cómo las características de la superficie explotan la tensión superficial del agua para no solo no ser mojadas, sino también autolimpiables, de modo que el agua de lluvia elimina de la superficie de la hoja cualquier polvo, esporas u otros depósitos con una eficiencia muy alta.

Tanto los autores de los Anales, Christoph Neinhuis y Wilhelm Barthlot continúan su trabajo de investigación sobre las propiedades de autolimpieza de las plantas. Wilhelm Barthlott obtuvo el nombre comercial Lotus-Effect® para los productos micro a nanoestructurados súper hidrofóbicos autolimpiantes, registrando los derechos de autor de la frase en 1997, y desde entonces ha estado desarrollando una cartera de patentes. En el último año, como el muestra el sitio web de la empresa, una gama de productos desde tejas hasta pinturas para superficies de paredes. Más recientemente, Barthlott y sus colegas publicaron un artículo en la revista Advanced Materials

Agua en la hoja de una planta: portada de la revista Advanced Materials
Agua en la hoja de una planta: portada de la revista Advanced Materials

que muestra que los barcos revestidos con una capa de superficie similar a una hoja que atrapa el aire podrían usar un 10% menos de combustible; consulte  http://www.lotus-effekt.de/en/news/Salvinia.pdf para el comunicado de prensa.

Para demostraciones visuales del fenómeno, basta con mirar youtube usando este enlace o buscando 'Efecto Lotus'

Superficie de la hoja de loto. Cada célula tiene una papila, y las gotas de agua flotan sobre ellas con tan solo el 0.6% de su superficie en contacto.
Superficie de la hoja de loto. Cada célula tiene una papila, y las gotas de agua flotan sobre ellas con tan solo el 0.6% de su superficie en contacto.

Al igual que los patos y las ovejas, los detergentes superan las propiedades hidrofugantes de las plantas, y los disolventes orgánicos con baja tensión superficial también humedecen toda la superficie. Pero a diferencia de los animales, el lavado o la lluvia pueden restaurar la superficie; aunque las ceras y los aceites tienen algún papel, las características físicas de la superficie son mucho más importantes y no requieren secreciones como las ceras y los aceites de los animales. Por supuesto, también significa que las plantas son más resistentes a la contaminación, ya sea en las calles de la ciudad en el aire o el aceite en el agua, en comparación con los animales.

La investigación sobre la superficie de las hojas de las plantas es una característica habitual en Annals of BotanyAunque recientemente se ha hablado poco sobre las propiedades repelentes al agua. De hecho, Uwe Winkler y Gerhard Zotz publicaron un artículo en la edición de julio de 2010 que no abordaba la repelencia, sino la atracción en “'Y luego hubo tres': absorción altamente eficiente de potasio por tricomas foliares de bromelias epífitas Ann Bot (2010) 106(3): 421-427.

Otros artículos recientes discuten los roles de las superficies de las hojas. en las relaciones hídricas -captación y regulación del agua en la planta- y, por supuesto, en la fotosíntesis. Señalaré aquí que mi primera presentación a Annals of BotanyDiario de la hermana Plantas AoB probablemente será un artículo que muestre las ceras contrastantes de la superficie de la hoja en una gama de diferentes bananos (

Musa

) genotipos: un buen ejemplo de hojas con repelencia al agua, pero también donde las accesiones varían en el uso del agua y la susceptibilidad a enfermedades foliares, propiedades que sí se relacionan con las superficies.