Aspectes químico-funcionals de la flora dunar (BVOCs i Al·lelopatia)

Abstract

[cat] Els sistemes dunars constitueixen models ambientals molt heterogenis de transició i canvi que inclouen hàbitats d'interès comunitari a la directiva europea 92/43/CEE. Les dunes són formacions geomorfològiques característiques de les zones litorals arreu del món, particularment de la mediterrània, que presenten unes característiques molt peculiars pels factors fisico-químics que s'hi produeixen, factors que afecten a les plantes que hi viuen, s'estableixen i desenvolupen com a comunitats vegetals típiques d'aquest hàbitats. Les espècies de plantes psammòfiles (del grec psammos, ψάμμος = arena), estan dotades d’adaptacions morfològiques i fisiològiques especials que les permeten créixer al substrat d’arena dunar (movent) i sobreviure en un ambient tan limitant. Els forts gradients ambientals i condicions limitants que caracteritzen les platges, principalment la textura i la inestabilitat del sòl, salinitat, i condicions microclimàtiques, són obstacles importants, sovint aparentment insostenibles, per al desenvolupament de la vegetació. A les platges es pot reconèixer una zonació ben definida (seqüència catenal) de la vegetació, en la qual se succeeixen comunitats de plantes amb caràcters florístics, fisiognòmics, estructurals i ecològics ben definits. En el desenvolupament de les comunitats vegetals, no només intervenen factors fisico-químics, sinó que els processos derivats de la competència interespecífica influenciada per composts químics són un factor clau. Les plantes sintetitzen una sorprenent diversitat de composts orgànics volàtils (Biogenic Volatile Organic Compounds-BVOCs) que faciliten la interacció amb el seu entorn, des de l'atracció de pol·linitzadors i dispersors de llavors, per protegir-se de patògens, paràsits i herbívors, fins als processos al·lelopàtics de competència ecològica. Els composts volàtils d'origen biogènic (BVOCs), que es troben a diferents teixits de la planta (sobretot flors i fulles) tenen nombroses funcions, com comunicativa, defensa o al·lelopàtica, entre d'altres. Nombrosos són els composts químics derivats del metabolisme secundari de les plantes, i entre aquests, els composts volàtils que tenen una especial importància en la dinàmica i funcionalisme dels ecosistemes. A les zones dunars estabilitzades s'hi desenvolupen uns ambients on la competència interespecífica (espai, disponibilitat d'aigua i nutrients...) augmenta per la deposició de matèria orgànica de les plantes que s'hi estableixen. Les espècies que més matèria orgànica deixen al sòl són Teucrium dunense i Helichrysum stoechas, i s'han estudiat els processos al·lelopàtics juntament amb Crucianella maritima, que interfereixen en els processos de germinació entre aquestes tres espècies, mitjançant els seus extractes aquosos. Es mostra el paper clau de T. dunense, amb una fullaraca amb olis essencials amb alta capacitat d'inhibició a H. stoechas i C. maritima així com autoinhibitòria. A T. dunense s'ha estudiat la descomposició del seu oli essencial a diferents ambients, al camp i al laboratori, i s'han vist diferències als processos de descomposició, diferències relacionades amb la capacitat inhibitòria dels seus olis essencials sobre les plantes de la comunitat. S'han realitzat anàlisis d'altres espècies del litoral com Pancratium maritimum, Eryngium maritimum, Crithmum maritimum i Echinophora spinosa, mostrant una gran diversitat de composts volàtils als seus aromes florals, i existint diferències percentuals entre l'emissió de BVOCs segons la població, així com les variacions en la composició dels aromes florals entre el dia i la nit. Els composts terpènics han estat els majoritaris a cada una de les anàlisis realitzades, exceptuant P. maritimum, on hi ha un important percentatge de composts derivats dels benzoids (a banda del linalool).

[spa] Los sistemas dunares constituyen modelos ambientales muy heterogéneos de transición y cambio que incluyen hábitats de interés comunitario en la directiva europea 92/43/CEE. Las dunas son formaciones geomorfológicas características de las zonas litorales en todo el mundo, particularmente del mediterráneo, que presentan unas características muy peculiares por los factores fisico-químicos que se producen, factores que afectan a las plantas que viven, se establecen y desarrollan como comunidades vegetales típicas de estos hábitats. Las especies de plantas psammófilas (del griego psammos, ψάμμος = arena), están dotadas de adaptaciones morfológicas y fisiológicas especiales que les permiten crecer en el sustrato de arena (sustrato móvil) y sobrevivir en un ambiente limitante. Los fuertes gradientes ambientales y condiciones que caracterizan las playas, principalmente la textura y la inestabilidad del suelo, salinidad, y condiciones microclimáticas, son obstáculos importantes, a menudo aparentemente insostenibles, para el desarrollo de la vegetación. En las playas se puede reconocer una zonación muy definida (secuencia catenal) de la vegetación, en la cual se suceden comunidades de plantas con caracteres florísticos, fisiognómicos, estructurales y ecológicos muy definidos. En el desarrollo de las comunidades vegetales, no sólo intervienen factores fisico-químicos, sinó que los procesos derivados de la competencia interespecífica influenciada por compuestos químicos son un factor clave. Las plantas sintetizan una gran diversidad de compuestos orgánicos volátiles (Biogenic Volatile Organic Compounds-BVOCs) que facilitan la interacción con su entorno, desde la atracción de polinizadores y dispersores, para protegerse de patógenos, parásitos y herbívoros, hasta los procesos alelopáticos de competencia. Los compuestos volátiles de origen biogénico (BVOCs), que se encuentran en diferentes tejidos de la planta (sobre todo flores y hojas) tienen numerosas funciones, como comunicativa, de defensa o alelopática, entre otros. Numerosos son los compuestos químicos derivados del metabolismo secundario de las plantas, y entre estos, los compuestos volátiles tienen una especial importancia en la dinámica y funcionalismo de los ecosistemas. En las zonas dunares estabilizadas se desarrollan unos ambientes donde la competencia interespecífica (espacio, disponibilidad de agua y nutrientes....) aumenta por la deposición de materia orgánica de las plantas que se establecen. Las especies que más materia orgánica dejan en suelo son Teucrium dunense y Helichrysum stoechas, y se han estudiado los procesos alelopáticos junto con Crucianella maritima, que interfieren en los procesos de germinación entre estas tres especies, mediante sus extractos acuosos. Se muestra el papel clave de T. dunense, con una hojarasca con aceites esenciales con alta capacidad de inhibición a H. stoechas y C. maritima así como autoinhibitòria. En T. dunense se ha estudiado la descomposición de su aceite esencial en diferentes ambientes, en el campo y en el laboratorio, y se han visto diferencias en los procesos de descomposición, diferencias relacionadas con la capacidad inhibitoria de sus aceites esenciales sobre las plantas de la comunidad. Se han realizado análisis de otras especies del litoral como Pancratium maritimum, Eryngium maritimum, Crithmum maritimum y Echinophora spinosa, mostrando una gran diversidad de compuestos volátiles en sus aromas florales, y existiendo diferencias porcentuales entre la emisión de BVOCs según la población, así como las variaciones en la composición de los aromas florales entre el día y la noche. Los compuestos terpénicos han sido los mayoritarios en cada uno de los análisis realizados, exceptuando P. maritimum, en el cual hay un importante porcentaje de compuestos benzoides (además del linalool).

[eng] The dunes are heterogeneous environmental models of transition and change included in the European directive 92/43/EEC. The dunes are geomorphological formation of the coastal areas around the world, particularly in the Mediterranean basin, which have very peculiar characteristics by physicochemical factors, affecting the plants that live there. Psammophilous plant species (Greek psammos, ψάμμος = sand) have special physiological and morphological adaptations that allow growth on the substrate of sand dunes (mobile) and survive in these environments. The environmental gradients and conditions that characterize the beaches, especially the texture, mobility of soil, salinity and micro-climatic conditions are the factor seemingly unsustainable for development of the vegetation communities. In the development of plant communities, not only physicochemical factors are involved, but the processes influenced by chemical compounds are a key factor. Plants synthesize a large variety of volatile organic compounds (Biogenic volatile organic compounds-BVOCs) to interact with their environment, for example, attracting pollinators and seed dispersers, to protect themselves from pathogens, parasites and herbivores, and allelopathic interactions. Many of these compounds are derived from secondary metabolism of plants, and particularly important in the dynamics of ecosystems and its functionalism. Semi-fixed dunes are environments with a large deposition of organic matter from plants to the soil. We have studied the allelopathic interaction by aquous extracts between Helichrysum stoechas, Teucrium dunense and Crucianella maritima. The results show that T. dunense is a key-role specie with a leaf litter with essential oils that inhbites the germination rate of the plants of the community. Furthermore have been analyzed floral scents of other species: Pancratium maritimum, Eryngium maritimum, Crithmum maritimum and Echinophora spinosa. These species have a variety of volatile compounds in their floral scents according to the population or between day and night (plants with nocturnal bloom). The most represented compounds were the terpenoids except P. maritimum, which has a significant percentage of compounds derived from benzoids.