Traducido por Silvia Manzanero.
En la próxima clase de fotosíntesis, prueba estos sencillos experimentos con plantas variegadas.
Talipariti tiliaceum
Imagen cortesía de Gurinder
Singh
¿Son conscientes tus alumnos de los siguientes conceptos?
Si los alumnos se creen estos enunciados, ¿qué van a pensar cuando vean una hoja blanca? A lo mejor se hacen un lío y puede que se pregunten cómo es posible que una hoja blanca, que no parece tener clorofila, produzca su propio alimento. Y puede que pregunten: «¿Cómo sobrevive una hoja blanca?»
Vamos a describir ciertas maneras sencillas de usar plantas variegadas (por ejemplo, el bhendi variegado Talipariti tiliaceum) para investigar la relación entre la presencia del pigmento verde, la producción de alimento y el crecimiento de la hoja.
Al investigar estas relaciones podemos plantear dos hipótesis. Una es que las hojas blancas crecen menos porque tienen menos clorofila, que es necesaria para que se dé la fotosíntesis. La hipótesis alternativa es que las hojas blancas, o las partes blancas de las hojas, crecen igual, porque las hojas contienen una densa red de vasos que llevan el alimento de una parte de la hoja a la otra y de las hojas verdes a las blancas.
Las siguientes actividades sugieren formas distintas de investigar las dos hipótesis. Las actividades surgieron de un proyecto dirigido a investigar cómo aprenden ciencias los alumnos escolares cuando formulan sus propias cuestiones e intentan contestarlas por medio del diseño y ejecución de sus propias investigaciones. En un principio, diseñamos experimentos basados en lo que creíamos que los alumnos iban a preguntar al abordar el problema del arbusto variegado. A continuación, charlamos con varios alumnos para enterarnos de las preguntas que de hecho formulan. Luego organizamos un taller de tres días para escolares de 11 a 13 años, durante el cual realizaron algunas de las actividades que habíamos diseñado, además de investigar algunas de sus propias preguntas como “¿son más delgadas las hojas blancas?” y “¿se marchitan antes las hojas blancas?”.
Algunas actividades no llevan más de media hora; otras investigaciones pueden durar varios días o años. No precisan nada más que el material básico escolar y se dirigen a escolares entre nueve y 14 años; algunas se pueden adaptar a alumnos hasta los 19 años.
medir colocando la hoja en
un papel milimetrado
Imagen cortesía de Karen
Haydock
Esta actividad, recomendada para alumnos de 9 a 14 años, proporciona una manera adecuada de integrar la ciencia y las matemáticas al motivar a los alumnos a aprender cómo medir el área superficial de los objetos irregulares.
Hay que dejar que los alumnos planteen sus propios métodos para determinar el tamaño de las hojas, como comparar tamaños poniendo una hoja sobre otra o utilizar papel milimetrado para medir las superficies (figura 1).
Vimos que la utilización de un método de muestreo inadecuado puede dar lugar a resultados incorrectos. Puede que los alumnos pequeños no entiendan que encontrar una sola hoja blanca que es más pequeña que una hoja verde carece de la evidencia necesaria para generalizar. Si toda la clase hace mediciones y los resultados son variados, los alumnos se tendrán que enfrentar a las contradicciones que se presenten. Incluso en ese caso, puede que ciertos alumnos ignoren las evidencias incongruentes por considerarlas “erróneas”. Puede que esta sea una buena ocasión para discutir conceptos elementales de estadística y probabilidad. Los alumnos pueden debatir qué tipo de muestreo consideran “justo”, como elegir a propósito las hojas de ciertos tamaños de una rama, o usar un determinado número de hojas.
Para que la investigación sea significativa hay que usar una estadística más sofisticada, siendo más adecuada para alumnos mayores (entre 16 y 19 años).
puede ver si la mitad más
verde es más grande que la
mitad más blanca
Imagen cortesía de Karen
Haydock
Ciertas hojas tienen una mitad que es mucho más blanca que la otra. Si la falta de pigmento verde retrasa el crecimiento, cabe esperar que la mitad blanca sea más pequeña. Para contestar a esta pregunta no hay ni que arrancar las hojas. Sólo hay que doblar con cuidado cada hoja por la mitad, a lo largo de la vena central, y observar qué mitad es más grande (figura 2). Esta sencilla actividad la pueden realizar hasta los alumnos de 9 años.
Hicimos la prueba con docenas de hojas variegadas del arbusto, y no encontramos ni una sola hoja en la que la mitad más blanca fuera tan grande como la mitad más verde, lo cual indica que las zonas blancas de las hojas crecen menos.
sobresale el borde de la hoja
del bhendi corresponden a
las zonas verdes
Imagen cortesía de Karen
Haydock
También observamos que las zonas donde sobresale el borde de las hojas variegadas corresponden a las zonas verdes (figura 3), apoyando la conclusión de que las zonas blancas crecen menos. Sería interesante ver si estas diferencias también se observan en otras plantas variegadas.
Si las hojas blancas producen menos alimento, cabe esperar que pesen menos.
Lo que nos sorprendió fue que algunas hojas verdes frescas pesaban considerablemente menos que las hojas blancas del mismo tamaño. Pero cuando estaban secas, las hojas blancas solían pesar menos que las verdes. Esto indica que al principio las hojas blancas contenían más agua, pero que las hojas verdes tenían más materia (peso en seco). Parecía que las hojas blancas habían producido (o al menos almacenado) menos alimento.
Cabe esperar que las hojas blancas sean más finas que las verdes.
Llegamos a la conclusión de que en general las hojas blancas son más delgadas que las verdes, y puede que sea porque no son capaces de producir suficiente alimento y de recibir suficiente alimento de otras hojas.
verdes o mezcla de blanco y
verde antes y después de
pasar la noche en un terreno
Imagen cortesía de Karen
Haydock
Si las hojas blancas dependen del alimento que les proporcionan las verdes, cabe esperar que las hojas blancas sobrevivan menos tiempo cuando se las separa de la planta.
Vimos que las ramas de hojas blancas eran mucho menos firmes que las de hojas verdes, mientras que las ramas de hojas blancas y verdes tenían una firmeza intermedia, confirmando nuestra predicción.
En general, concluimos que las zonas blancas de las hojas variegadas del bhendi crecen menos. Aunque es evidente que las hojas blancas reciben alimento de las hojas verdes a través del sistema de transporte de la planta, parece que no es suficiente para compensar su capacidad fotosintética menor.
¿Cómo sobreviven las plantas variegadas? La respuesta más sencilla podría ser que las personas las mantenemos artificialmente. ¿Podrán tus alumnos encontrar ejemplos de plantas variegadas silvestres?
Esperamos que este artículo te inspire a realizar estas actividades y otras parecidas. Por ejemplo, ¿qué otras cuestiones podrían investigar tus alumnos usando el bhendi u otras plantas variegadas?
Nos gustaría saber cómo adaptas estas actividades a tu entorno educativo y si has llevado a cabo otros experimentos en el colegio utilizando plantas variegadas. Por favor, escribe tus comentarios a continuación.
Hemos utilizado una variedad variegada de T. tiliaceum, una planta que se cultiva frecuentemente en Maharashtra, India, conocida en Marathi como bhendi (no hay que confundirla con el bhendi u okra, una planta comestible con el mismo nombre porque las flores son parecidas). Pero se pueden utilizar muchas otras variedades variegadas de plantas ornamentales.
El uso de especies distintas nos dio resultados ligeramente distintos. Esto hace que nuestras conclusiones sean todavía más interesantes: ¿será que no todas las especies de hoja variegada presentan un menor crecimiento en las zonas blancas?