Se describen los caracteres espermatológicos (exomorfológicos y anatómicos) que permiten la identificación de las cinco especies del género Bromelia L. (Bromeliaceae) que crecen en el territorio de la República Argentina, incluyendo aquellas de las cuales se han aislado enzimas proteolíticamente activas (B. serra, B. balansae, B. hieronymii y B. laciniosa) de posible aplicación industrial o farmacológica. Tales caracteres resultan suficientemente distintivos como para asegurar la correcta determinación de estos materiales como instancia previa a su procesamiento.

SUMMARY

INTRODUCCIÓN

Una quinta especie, B. laciniosa Martius ex Schultes filius, que crece en las caatingas del NE del Brasil, fue citada por Nierderiein (1890) como karatas sp. para la Provincia de Misiones en el territorio argentino y luego reconocida como B. laciniosa por Mez (1891, 1896, 1934). Al monografiar el género para nuestro país, Castellanos (1945) manifiesta que, pese a estos antecedentes, no pudo hallar ninguna especie parecida. Asimismo la especie es citada sólo para el Noreste de Brasil en el trabajo de Smith y Downs (1979), quienes por otra parte sólo citan la presencia de B. balansae para la Provincia de Misiones. A su vez, Nájera (1974) y Castells y Nájera (1974) en sendos trabajos sobre las estructuras secretoras y la anatomía foliar de las especies argentinas del género, manifiestan haber coleccionado nuevamente esta especie en dicho territorio. Colecciones similares destinadas a estudios fitoquímicos se realizaron nuevamente en 1984 y 1986 en Misiones (Buttazzoni et al., 1984; Friólo et al., 1986). Trabajando sobre los mismos materiales en esta oportunidad, se comprobó la existencia, en la Provincia de Misiones, de una entidad diferente a B. balansae y que hasta la realización de estudios sistemáticos más profundos se incluye aquí con el nombre de Bromelia laciniosa Mart. ex Schultes filius.

Se han aislado enzimas con actividad proteolítica a partir de frutos de B. balansae (Bongiorno de Pfirter y Buttazzoni de Cozzarin, 1976; Buttazzoni de Cozzarin, 1981), B. hieronymii (Buttazzoni de Cozarin y Bongiorno de Pfirter, 1980; Buttazzoni de Cozarin, 1981; Natalucci et al., 1985), B. laciniosa (Buttazzoni de Cozzarin y Bongiorno de Pfirter, 1980; Buttazzoni de Cozzarin, 1981; Buttazzoni et al., 1984; Priolo et al., 1986) y B. serra ( Dr. N. O. Caffini, com. pers.). Las proteasas revisten importantes aplicaciones en los campos industrial y terapéutico (Buttazzoni y Caffini, 1982), no pudiendo dejar de mencionarse en este último sentido su utilización farmacológica como antiflogísticos (Netti et al., 1972). Se han analizado también los exudados gomosos producidos por los frutos de estas especies (Caffini et al., 1976) y los flavonoides de sus hojas (Gaideano y García, 1975).

La delimitación de los géneros y la asignación de las especies suele ofrecer dificultades en la subfamilia Bromelioideae (Smith y Downs, 1979). En el caso que nos ocupa, la determinación de las especies de Bromelia suele aplicarse al recolectar materiales, en zonas en las que se superpone la distribución geográfica de las mismas, o cuando - ya sea por recolección masiva o por el frecuente desarrollo atípico de las infrutescencias - se las colecciona en estado fructífero, estado éste que resulta ser el apropiado para la extracción de las enzimas proteolíticas. En vista de ello se consideró oportuno encarar el estudio exo- y endomorfológico comparativo de las semillas de estas especies, con la finalidad de detectar caracteres diagnósticos, los cuales se dan a conocer en el presente trabajo.

Existen diversas contribuciones a la espermatología de la subfamilia Bromelioideae (Szidat, 1922; Netolitzky, 1926; Harms, 1930; Downs, en Smith y Downs, 1974), pero en esta oportunidad se estudia por vez primera la estructura de las semillas de las especies argentinas del género Bromelia.

MATERIALES Y MÉTODO

Se trabajó con materiales frescos, conservados y provenientes de herbarios. En todos los casos los mismos, previamente a su análisis, fueron fijados en formalina aceto-alcohólica (FAA) por un lapso no menor que siete días.

Se obtuvieron cortes con micrótomo y navaja manuales, los que se estudiaron primero sin colorear y luego coloreados con safranina o azul de metileno.

Para el análisis de la naturaleza de las paredes y contenidos celulares se utilizaron los siguientes reactivos: iodo-ioduro de potasio, cloroioduro de zinc, Sudán IV, tintura de ancusa, floroglucina clorhídrica. Se emplearon la reacción de Biuret para el estudio de los corpúsculos proteicos y las de Reeve (1951) para la determinación de sustancias tánicas. La presencia de mucílagos se confirmó utilizando un microtest de azul de metileno (Rolleri, 1975).

Material examinado

• Bromelia balansae. ARGENTINA. Corrientes, dep. Mburucuyá; Ea. Santa María, XII - 1956, T. M. Pedersen 4427 (LP); idem, 4-V-1957, T. M. Pedersen 4427A (LP); dep. Capital: Corrientes. 13-XI -1977, A, Schinini 14577 (LP).

• Bromelia hieronymii. ARGENTINA. Tucumán. S/loc., P. R. Legname s/n, año 1986 (LPE).

• Bromelia laciniosa. ARGENTINA. Misiones, dep. Alem: Almafuerte, B. Sawchuk s/n, V -1984, V-1986 (LPE).

• Bromelia serra. ARGENTINA. Jujuy: entre San Pedro y Santa Clara, 18-V-1962, A. L. Cabrera 14640 (LP). Corrientes, dep. Capital: Ruta 12, hacia Perichón, Amat et aI., 1090, V -1987 (LPE). Santa Fe: Malabrigo, 24o XI -1939, M. Birabén 242 (LP).

• Bromelia urbaniana. ARGENTINA. Tucumán, dep. Trancas: Vipos, 25-X-1922, S, Venturini 1412 (LP). San Luis: Sierra de San Luis: Bajo de Velis, 8 - II -1895, F, Kurtz 8556 (LP). Córdoba: Tobroalejos, ad margines salinae, I -1886, s/col. (LPS 207 en LP).

RESULTADOS

Exomorfología

Las especies argentinas de Bromelia poseen fruto baya, elipsoides o fusiformes en B. hieronymii y ovoides en las especies restantes, con numerosas semillas y de coloración diversa (rojizas, amarillas, anaranjadas) a la madurez.

Las semillas poseen caracteres exomorfológicos distintivos. B. hieronymii presenta semillas de color amarillo oscuro u ocre, de contorno cuneiforme, con extremos ligeramente romos y caras convexas, de 5 mm de largo x 5-6 mm de alto x 2 mm de ancho. Las semillas de B. urbaniana, de color ocre, son cuneiformes, reniformes o semilunares, de 4 mm de largo x 4-5 mm de alto x 2-3 mm de ancho, con notorias concavidades laterales. B. serra y B. balansae poseen semillas pardo-rojizas, generalmente lenticulares o discoides: en la primera miden 5 mm de largo x 7 mm de alto x 3 mm de ancho y ambas caras son convexas; en la segunda miden 6-7 mm de largo x 7 mm de alto x 2 mm de ancho, y sus caras pueden ser plano-convexas (pulvinadas) o convexo-cóncavas (pateliformes). B. laciniosa presenta semillas aproximadamente abovadas, pardo-rojizas, de 4 mm de largo x 3-4 mm de alto x 3 mm de ancho (lámina 1).

Endomorfología

En un corte transversal pueden diferenciarse claramente la cubierta seminal o episperma y el endosperma (lámina 1: C, F, I, L, O). Se ha señalado (Downs, en Smíth y Downs, 1974) que la cubierta seminal de las bromelioideae deriva del tegumento interno del rudimento seminal.

Tanto en la cubierta seminal como en el endosperma pueden reconocerse dos zonas con valor topográfico-descriptivo. En la cubierta seminal se observan una capa de células incoloras, formada por uno a varios estratos celulares, con o sin depósitos de mucílago, con o sin punteaduras o engrosamientos característicos, y una capa de células pigmentadas, formada por dos a cuatro estratos de células con paredes engrosadas y oscuras, con lumen por lo general reducido y en ocasiones con punteaduras notorias. En el endosperma pueden distinguirse una capa formada por uno a tres estratos celulares con un contenido granular denso y las células conteniendo numerosos granos de almidón (lámina 2, A- E).

Cubierta Seminal

La capa de células incoloras, que puede en algunos casos hallarse exteriormente limitada por células epidérmicas pequeñas, es pluriestratificada en B. urbaniana y uniestratificada en el resto de las especies; en las zonas marginales siempre es pluriestratificada. En B. laciniosa presenta depósitos planos de mucílago sobre las paredes tangenciales internas. En B. balansae y B. serra tales depósitos de mucílago resultan deprimidos en la parte central y se elevan hacia las paredes radiales y transversales de tal manera que, en corte transversal, aparecen como prolongaciones aliformes sobre las paredes radiales. La capa incolora carece de depósitos mucilaginosos en B. hieronymii y B. urbaniana; en la primera de estas especies sus células presentan punteaduras elípticas o fusiformes notorias y de gran tamaño, mientras en la última especie pueden observarse, en las células que la componen, un engrosamiento reticulado de naturaleza celulósica sumamente característico.

La capa pigmentada consta por lo común de dos estratos celulares, pudiendo llegar hasta tres en los casos de B. serra y B. hieronymii. Se trata de células con paredes engrosadas de color pardo y lumen de tamaño variable. El estrato más externo se halla siempre bien definido, recordando a las denominadas "células malpighianas" presentes en muchas semillas (Fahn, 1974); en B. serra, B. balansae y B. laciniosa las células son alargadas en sentido radial pero, mientras el lumen en estas últimas es relativamente amplio, en B. serra se halla enormemente reducido; en B. hieronymii y B. urbaniana las células son cuadranglares o poligonales y el lumen es amplio. Excepto en B. hieronymii, el o los estratos más internos suelen hallarse por lo general colapsados; en el corte transversal estas células aparecen alargadas en sentido radial y con lumen amplio en B. serra y B. balansae, aunque en la primera especie sus dimensiones no difieren mayormente de las de la capa más externa, en tanto en la segunda su longitud es mucho mayor; en B. serra, por el contrario, son relativamente isodiámetricas y su lumen es reducido; en B. hieronymii el segundo estrato de la capa pigmentada está conformado por células alargadas en sentido tangencial que presentan pequeñas punteaduras elipsoides y el estrato más interno por células relativamente cuadrangulares con notables punteaduras en sus paredes radiales y tangencial interna, y un notable engrosamiento en la pared tangencial interna; en B. urbaniana el segundo estrato presenta células algo alargadas en sentido tangencial y lumen estrecho también alargado en ese sentido. Las paredes de las células de la capa pigmentada son de naturaleza celulósica y carecen de lignina; en cambio, dan positiva la reacción de Reeve para sustancias tánicas y levemente positivas las reacciones para suberina. Sendas capas de naturaleza cuticular limitan externa e internamente esta capa de células pigmentadas.

Endosperma

La capa más externa del endosperma se halla constituida por células relativamente pequeñas, de forma cúbica o variable, con paredes celulósicas gruesas y contenido granular denso. Esta capa ha sido comparada (Szidat, 1922; Harms, 1930; Downs, en Smith y Downs. 1974) con una capa aleurona; ciertamente, su contenido granular muestra reacción positiva con el reactivo de Biuret, indicando de esta manera su naturaleza proteica.

El resto del endosperma, que ocupa la mayor parte de la semilla, se halla formado por células de forma diversa, generalmente isodiámetricas o poligonales que contienen numerosos granos de almidón.

CONCLUSIONES

Se ha estudiado la morfología externa y la anatomía comparada de las semillas de las especies argentinas del género Bromelia.

Se comprueba que las mismas pueden ser identificadas mediante una combinación de caracteres exo y endomorfoiógicos, como se establece en la siguiente clave diacrítica:

1. Semillas de contorno triangular, cuneiforme, reniforme o semilunar. Capa de células incoloras desprovistas de depósitos mucilaginosos.

2. Semillas de contorno triangular o cuneiforme. Capa de células incoloras uniestratificada, con punteaduras elípticas o fusiformes en vista frontal y paredes radiales con punteaduras notorias. Capa pigmentada formada por tres estratos de células con lumen amplio, el estrato intermedio con células alargadas en sentido tangencial.

B. Hieronymii

B. Semillas de contorno cuneiforme, reniforme o semilunar. Capa de células incoloras pluriestratificada, con engrasamientos reticulados. Capa pigmentada formada por dos estratos celulares.

B. urbaniana

A. Semillas de otra forma (lenticulares, discoides, pateliformes). Capa de células incoloras provistas de depósitos mucilaginosos.

C. Depósitos de mucílago planos (en corte transversal), sobre las paredes tangenciales internas. Capa pigmentada formada por dos (raramente tres) estratos celulares: el externo de aprox. 70 µm de grosor, el interno de aprox. 140 µm; lumen amplio.

B. laciniosa

C. Depósitos de mucílago con prolongaciones aliformes (en corte transversal) hacia las paredes radiales.

D. Capa pigmentada formada por dos estratos celulares, ambos de similar grosor (aprox. 70 µm); lumen amplio.

B. balansae

D. Capa pigmentada formada por tres estratos: el externo de células alargadas (aprox. 70 µm), con paredes relativamente rectas; los dos estratos internos de células aproximadamente isodiamétricas, con lumen muy reducido y paredes sinuosas u onduladas, de aprox. 30 µm de grosor cada una.

B. serra

Finalmente, se observan que en las especies argentinas de Bromelia pueden diferenciarse dos grupos en lo referente a caracteres espermatológicos. Uno de ellos estaría formado por las especies B. balansae, B. lanciniosa y B. serra, cuya semejanza se manifiesta. Por otro lado, B. hieronymii y B. urbaniana se hallan morfológicamente alejadas del grupo anterior, si bien sus diferencias recíprocas no autorizan a considerar entre ellas una relación tan estrecha como la existencia entre las especies que conforman el grupo precipitado.

Lámina 1:

Bromelia laciniosa: A, semilla en vista frontal; 8, semilla en vista lateral; C, corte transversal de la semilla. Bromelía balansae: D, semilla en vista frontal; E, semilla en vista lateral; F, corte transversal de la semilla. Bromelía serra: G, semilla en vista frontal; H, semilla en vista lateral; I, corte transversal de la semilla. Bromelia hieronymii: J, semilla en vista frontal; K, semilla en vista latareal; L, corte transversal de la semilla. Bromelia urbaniana: M, semilla en vista frontal; N, semilla en vista lateral; O, corte transversal de la semilla;
ci = capa incolora; cp = capa pigmentada; end = endosperma; emb = embrión.

Lámina 2:

Cortes transversales de las semillas. A, Bromelia laciniosa; B, Bromelia balansae;C, Bromelia serra; D, Bromelia urbaniana; E, Bromelia hieronymii.
ci = capa incolora; cp = capa pigmentada; ep = endosperma con corpúsculos proteicos; ea = endosperma amiláceo.