2.39: Patatas- Solanum tuberosum
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La papa (Solanum tuberosum) es una planta herbácea, originaria de América del Sur, que ha sido cultivada por los pueblos indígenas durante cinco a diez mil años pero que solo se cultivó a nivel mundial en los últimos 500 años. Creciendo a altas elevaciones de Perú y Bolivia, fue un cultivo básico de los incas, quienes desarrollaron una técnica de conservación por congelación, produciendo 'chuno'. Esto fue posible en estos sitios de alta elevación (10, 000 pies o más) donde la combinación de noches claras y días soleados brillantes permitieron la congelación y secado. La propagación de la papa en Europa se ralentizó porque la gente reconoció que estaba relacionada con plantas que se sabía que eran venenosas, por ejemplo, varias especies de solanáceas. La familia de la papa es interesante ya que ha producido una serie de cultivos importantes (papa, jitomate, pimiento, berenjena) y también venenos y drogas importantes (nicotina, novocaína, atropina).
Filogenia
La papa (Solanum tuberosum) es una planta con flores (angiosperma) y normalmente se clasificaría como: Reino Vegetal, phylum de planta con flores (Magnoliophyta = Anthophyta), clase de dicotiledóneas (ahora generalmente considerada la clase Eudicot), orden de papa (Solanales), familia de papa (Solanaceae). Otros miembros de esta familia son: jitomate, pimiento, tabaco, solanáceas, jimsonweedy petunia.
Estructura
La papa es una planta herbácea con una estructura vegetal típica de raíces subterráneas y brotes sobre el suelo con hojas. Al igual que los tulipanes y otras plantas, el tallo y las hojas sobre el suelo son 'anuales', es decir, mueren cada año. La planta es perenne porque una porción debajo del suelo sobrevive y perpetúa el organismo. La parte perennatingpart es una estructura llamada tubérculo, un brote de rama que se produce y permanece bajo tierra. Estos tallos no producen hojas ni ramas pero sus puntas se hinchan y producen tubérculos. Estos son el resultado de producir mucho más tejido de parénquima del que se encuentra en un tallo normal. Los tubérculos (o funcionalmente similares, pero anatómicamente diferentes, estructuras llamadas cormos y rizomas) son una característica común que permite que las plantas sobrevivan en áreas donde el clima por encima del suelo es hostil (frío o seco) durante parte del año. La porción sobre el suelo de la planta muere, pero la parte debajo del suelo, presente en el ambiente más favorable (es decir, más cálido/más húmedo) del suelo, es capaz de sobrevivir y puede brotar nuevas ramas 'normales' (es decir, de crecimiento ascendente) cuando 'sabe' que las condiciones favorables sobre el suelo han regresado. Las células del parénquima del tubérculo poseen numerosos plastidios almacenadores de almidón (amiloplastos) que proporcionan material y energía para impulsar el crecimiento cuando se reanuda. La 'naturaleza del tronco' de un tubérculo de papa se revela en sus 'ojos', que son cogollos laterales, es decir, ramas embrionarias. Ellos, al igual que las hojas y ramas de los tallos sobre el suelo, se distribuyen en espiral alrededor del brote. Los agricultores propagan vegetativamente las papas cortando los tubérculos en secciones con al menos un ojo y plantándolos.
Sexo y reproducción
Las papas se reproducen sexualmente por flores pero generalmente se propagan vegetativamente a partir de los tubérculos. Aunque se cultiva como cultivo anual, es perenne en la naturaleza.
Los tubérculos se siembran en primavera y los tubérculos se cosechan en el otoño después de que los brotes anuales hayan muerto.
Materia y energía
Como la mayoría de las plantas, los p otatoes son autótrofos fotosintéticos, adquiriendo carbono de la atmósfera, agua del suelo y otros 14 elementos esenciales de iones y solutos disueltos en el agua del suelo.
Interacciones
Las interacciones de la papa con los humanos han sido extremadamente significativas, tanto por ser la principal fuente de alimento para varias regiones como también por la disrupción causada cuando los cultivos fallaron, interrupciones cuyas consecuencias se sienten durante muchos años en múltiples regiones (leer sobre la papa irlandesa hambruna y sus efectos en Estados Unidos). El organismo causal de la hambruna es el tizón tardío de la papa (Phytophthora infestans), y la interacción entre el tizón tardío y la papa revela algunas características interesantes significativas para las interacciones de la enfermedad específicamente y las interacciones bióticas en general:
La interacción involucra a tres 'jugadores' (el triángulo de la enfermedad, ver capítulo 30):
- el huésped— Phytopthora infestans infestans infecta papa (Solanum tuberosum) y también tomate (Solanum lycopersicon). Dentro de ambas especies hospedadoras hay variedades que son cada vez menos susceptibles pero hasta el momento, ninguna variedad que sea completamente resistente.
- el parásito — Curiosamente, parece que Phytopthora infestans se originó fuera del área de distribución nativa de cualquiera de sus huéspedes, donde sobrevivió alimentándose de otras especies de Solanum . El hospedador y el parásito se unieron cuando el cultivo de papa se extendió desde su origen en Sudamérica y el parásito 'saltó' a los huéspedes.
- el medio ambiente — los brotes de la enfermedad se asocian con condiciones frescas y húmedas, condiciones que favorecen el crecimiento, reproducción y propagación del parásito.
Otras interacciones interesantes que involucran a la papa son:
El escarabajo de la papa de Colorado muestra algunas similitudes con el tizón tardío de la papa: se alimenta de (es decir, 'tiene gusto por') de un grupo de plantas relacionadas: papa, tomate, pimiento, lo que indica que las preferencias dietéticas probablemente estén relacionadas con la química secundaria de los hospederos. Al igual que el tizón tardío, el escarabajo se originó en una zona donde la patata/tomate no estaba presente pero, dada la oportunidad, desarrolló un gusto por estos recién llegados.
La formación de tubérculos en papa, algo esencial para su utilidad como cultivo, implica una compleja combinación de interacciones con las condiciones que encuentra la planta. La formación de tubérculos es promovida por fotoperiodos diurnos cortos, temperaturas nocturnas frescas y niveles relativamente bajos de nitrógeno en el suelo.
Hay muchas variedades de papa y solo una pequeña porción de estas están disponibles comercialmente en Estados Unidos. Entre otras diferencias (como el color y la forma) las papas también varían en el tipo de almidón presente y esto puede afectar su utilidad en la cocina: algunas papas (consideradas 'almidonadas') tienen casi la totalidad de su almidón como polímeros de glucosa no ramificados, esto produce una papa más adecuada para macerar o hornear. Otras papas (consideradas 'cerosas') tienen una mayor porción de su almidón existiendo como polímeros ramificados de glucosa, lo que permite que la papa conserve su forma y firmeza incluso después de cocinarla y es más adecuada para su uso en ensaladas de papa y otras situaciones donde es deseable que la papa mantenga su forma (por ejemplo, en una sopa o estofado).