Con este experimento podremos hacer que una piña o cono se abra y cierre cuando queramos.

Lo que necesitas

  • Una piña o cono de pino
  • Un recipiente
  • Agua
  • Un poco de paciencia :-)
  • Para el experimento de seguimiento: un frasco o botella de boca ancha y más piñas
     

 

Procedimiento

Puedes ver el procedimiento de este experimento en el siguiente video:

 

 

Explicación

El cono, también llamado piña o estróbilo, es el órgano en el que se desarrollan las semillas de las coníferas, grupo al que pertenece el pino. Las piñas se abren cuando el clima es caliente y seco, y se cierran cuando es húmedo y frío. Este comportamiento está relacionado con el desarrollo de las semillas, pero la verdad es que no sabemos a ciencia cierta por qué se comporta así la piña, solo podemos tratar de encontrar una explicación lógica. Lo que está claro, es que este comportamiento se extendió progresivamente a lo largo de la evolución a todas las coníferas, por lo que probablemente, para estos árboles, es la mejor manera de reproducirse.

Hay varias razones que pueden explicar por qué las piñas se abren precisamente en clima caliente y seco:

Primero, durante la etapa de la polinización, antes de que la semilla se forme, el polen del cono masculino debe volar por el aire y fertilizar los óvulos del cono femenino, es decir, la piña debe ser polinizada. La probabilidad de que el polen consiga llegar al óvulo exitosamente es mayor si todas las piñas de todos los árboles se abren al mismo tiempo. Este momento lo determina el clima, casi siempre el primer día caliente y seco de la primavera. De esta manera todo un bosque de coníferas puede coordinar el momento de abrir sus piñas, liberando su polen todos a la vez y dejando que el viento lo lleve a otros árboles que esperan con sus piñas abiertas para atraparlo en sus óvulos. Así se polinizan entre sí simultáneamente.

Segundo, una vez que la semilla se ha formado en el interior de la piña, el hecho de que esta se abra precisamente cuando el clima es seco y cálido, garantiza que el viento transporte la semilla a una distancia mayor. Así la semilla podrá germinar en la tierra más lejos del árbol materno, esparciendo a su vez sus semillas a gran distancia. Esto contribuye a que la plántula no tenga que competir por los recursos en un bosque demasiado denso. Si las piñas se abrieran en clima húmedo, las semillas se humedecerían y caerían casi inmediatamente debajo del árbol.

Tercero, algunas de las escamas de la piña solo se abren en condiciones extremas de calor y sequedad, como las que se producen durante los incendios forestales. Inmediatamente después del incendio, las piñas se abren y las semillas que hay en el interior, que hasta ese momento están protegidas de las llamas, caen a la tierra permitiendo que el bosque se regenere al llegar el invierno. En el marco de estudios de investigación se ha observado que el pino de Alepo, también conocido como pino carrasco, germina frecuentemente en el primer invierno luego de un incendio.

El mecanismo de apertura y cierre de la piña se basa en el hecho de que el material vegetal leñoso tiende a hincharse cuando se humedece o cuando está en un ambiente húmedo. La madera de la piña está compuesta principalmente de celulosa, que es un polímero, una molécula enorme formada por una cadena larguísima de moléculas más pequeñas, que puede absorber agua. Cuando la madera se humedece, las pequeñas moléculas de agua se introducen entre las cadenas de celulosa y las separan, ocasionando que la madera se hinche. Es muy similar a la forma en que los polímeros que contienen los pañales absorben agua y se convierten en gel.

La estructura de las escamas de una piña es lo que le permite cerrarse cuando está empapada en agua y abrirse cuando se seca: la parte inferior de cada escama tiene mucha más madera que la parte superior. La parte superior tiene una ranura hueca en donde se encuentra la semilla, hacia el centro de la piña. Si observas con detenimiento una piña abierta podrás verlo.

Esta estructura ocasiona que la parte inferior, que contiene más madera, se mueva más que la parte superior cuando se encoge y cuando se hincha, y con ello se abren y se cierran las escamas. Este proceso es parecido al de una caña de pescar con un hilo o sedal que recorre la parte inferior. Cuando el hilo se tensa, la caña se arquea (la piña se abre) y cuando se destensa, la caña se endereza (la piña se cierra).

 

Experimento de seguimiento

La propiedad que hace que la piña se abra y cierre dependiendo de la humedad nos permite sorprender a las personas que no están familiarizadas con este fenómeno. Toma unas piñas pequeñas y remójalas en agua hasta que se cierren. Luego, sécalas e introdúcelas en frascos o botellas con boca ancha, como se muestra en la imagen:

Deja los recipientes abiertos para que se sequen al aire durante unos cuantos días, hasta que toda el agua se evapore y las piñas se abran.

Deja los recipientes abiertos para que se sequen al aire durante unos cuantos días, hasta que toda el agua se evapore y las piñas se abran por completo. Cuando muestres las botellas a tus amigos, ¡no adivinarán cómo lograste meterlas en las botellas!

Luego de que las piñas se abran, debes cerrar las botellas para evitar que entre aire húmedo que haga que vuelvan a cerrarse.

Dr. Avi Saig

Instituto Davidson para la Educación Científica
Instituto Weizmann de Ciencias