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La fotosíntesis. El “padre” de la fisiología vegetal; Senebier.

El 22 de julio de 1809, fallecía el meteorólogo, químico y botánico suizo Jean Senebier (Ginebra, 6 de mayo de 1742 – 22 de julio de 1809).

senebier.jpgDespués de estudiar filosofía ende la Academia de Ginebra , estudió teología ( 1761-1764 ) y fue ordenado en 1765. Fue pastor de Chancy (1770-1773)y bibliotecario de Ginebra 1773-1795 y 1799-1809 .

Sebenier estuvo muy influenciado por la obra de Charles Bonnet. Sus primeros trabajos científicos, en este caso cuatro memorias sobre el flogisto y la naturaleza de la luz, se publican en el Observations sur la physique en los años 1776-1779. En estos momentos, está interesado en el higrómetro y el eudiómetro.

El enfoque de la vegetación desarrollado por Senebier fue en un primer momento teórico.. No hay duda de que aún no había dio cuenta del potencial de análisis químico, ciencia en la que su maestro Charles Bonnet no creía, y que aprendió de Pierre – François Tingry.

La quḿica le resultaría crucial para el estudio de la luz y su papel en el proceso de crecimiento. Senebier transmitirá así al estudio del intercambio de gases entre las plantas y el ambiente. Crucial en este desarrollo temático y metodológico fue la invención del eudiómetro y la publicación en 1779 de Experiments upon vegetables de Ingenhousz.

En los años siguientes, Senebier , se esforzó para desarrollar una explicación experimental de la función de nutrición de las plantas basado en la química.

Este fue el origen de las Mémoires physico-chimiques sur l’influence de la lumière solaire pour modifier les êtres des trois règnes de la nature, Ginebra 1782 y Recherches sur l’influence de la lumière solaire pour métamorphoser l’air fixe en air pur par la végétation (1783)

Senebier fue gradualmente abandonado la idea del flogisto como agente esencial del crecimiento de las plantas en favor de dióxido de carbono y el “aire inflamable” (hidrógeno), a los que dedica su tratado de investigación Recherches analytiques sur la nature de l’air inflammable (1784).

Jan Ingenhousz probó la desaparición simultánea del ácido carbónico; pero fue Senebier quien demostró claramente que esta actividad se limita a las partes verdes de la planta y tiene lugar sólo cuando están expuestas a la luz solar, dando por primera vez una visión completa del proceso de nutrición vegetal en términos estrictamente químicos, aunque creía que el anhidrido carbónico necesario provenía del agua, y no del aire, como más adelante se demostraría. François Huber le asistió en sus investigaciones.

Senebier puede ser considerado como el fundador de una nueva disciplina, la fisiología vegetal, que definió en 1791 en el volumen Forêts et Bois » de l’Encyclopédie méthodique como ” la ciencia del intercambio de sustancias entre las plantas y su entorno, que incluye el análisis de la composición de las sustancias vegetales”.

sebenier2La fotosíntesis (del griego antiguo φῶς-φωτός [fos-fotós], ‘luz’, y σύνθεσις [sýnthesis], ‘composición’, ’síntesis’) es la conversión de materia inorgánica en materia orgánica gracias a la energía que aporta la luz. En este proceso la energía lumínica se transforma en energía química estable, siendo el adenosín trifosfato (ATP) la primera molécula en la que queda almacenada esta energía química. Con posterioridad, el ATP se usa para sintetizar moléculas orgánicas de mayor estabilidad. Además, se debe tener en cuenta que la vida en nuestro planeta se mantiene fundamentalmente gracias a la fotosíntesis que realizan las algas, en el medio acuático, y las plantas, en el medio terrestre, que tienen la capacidad de sintetizar materia orgánica (imprescindible para la constitución de los seres vivos) partiendo de la luz y la materia inorgánica.

En la Antigua Grecia, el filósofo Aristóteles propuso una hipótesis que sugería que la luz solar estaba directamente relacionada con el desarrollo del color verde de las hojas de las plantas, pero esta idea no trascendió en su época, quedando relegada a un segundo plano. A su vez, la idea de que las hojas de las plantas asimilaban el aire fue propuesta por Empédocles.

Pero realmente no fue hasta el siglo XVIII, cuando se pudo interpretar de forma exitosa el proceso de la fotosíntesis. Y su interpretación no fue fácil.

Marcello Malpighi y Stephen Hales habían demostrado que buena parte de la energía que las plantas obtienen de su entorno tiene que provenir de la atmósfera, no hubo avances en la materia hasta que Charles Bonnet observó que las hojas sumergidas en agua forman burbujas de un gas, que Joseph Priestley identificó más tarde como oxígeno.

El científico y teólogo británico Joseph Priestley (13 de marzo de 1733, Fieldhead, Gran Bretaña – 6 de febrero de 1804, Northumberland, EE UU, 1804) estableció la producción de oxígeno por los vegetales reconociendo que el proceso era, de forma aparente, el inverso de lar espiración animal, que consumía tal elemento químico. Fue Priestley quien acuñó la expresión de aire deflogisticado para referirse a aquel que contiene oxígeno y que proviene de los procesos vegetales, así como también fue él quien descubrió la emisión de dióxido de carbono por parte de las plantas durante los periodos de penumbra, aunque en ningún momento logró interpretar estos resultados.

El químico, biólogo y economista francés, Antoine-Laurent de Lavoisier (París, 26 de agosto de 1743 – ibídem, 8 de mayo de 1794) demostró que los organismos vivos descomponían y recomponían el aire atmosférico de la misma forma que lo hacía una llama. Junto a Pierre-Simon Laplace, Lavoisier usó un calorímetro para estimar el calor por unidad de dióxido de carbono producido en una combustión. Y descubrió unas medias similares para las llamas y los animales, lo que indicaba que los animales producían energía por medio de un tipo de combustión. Lavoisier encerró a un caballo durante unas 10 horas en una jarra que contenía oxígeno y midió el dióxido de carbono producido. Midió también la cantidad de oxígeno consumido por un hombre en actividad y reposo. Con estos experimentos pudo mostrar que la combustión de compuestos de carbono con oxígeno es la fuente real del calor animal y que el consumo de oxígeno se incrementa durante el trabajo físico.

El meteorólogo, químico y botánico suizo Jean Senebier (Ginebra, 6 de mayo de 1742 – 22 de julio de 1809) realizó nuevos experimentos que establecen la necesidad de la luz para que se produzca la asimilación de dióxido de carbono y el desprendimiento de oxígeno. También establece, que aún en condiciones de iluminación, si no se suministra CO2, no se registra desprendimiento de oxígeno. Senebier sin embargo opinaba, en contra de las teorías desarrolladas y confirmadas más adelante, que la fuente de dióxido de carbono para la planta provenía del agua y no del aire.

sebenier3El médico y botánico británico de origen neerlandés Jan Ingenhusz (8 de diciembre de 1730 – 7 de septiembre de 1799) había realizado asimismo numerosos experimentos dedicados al estudio de la producción de oxígeno por las planta. Algunos de sus mayores logros fueron el descubrimiento de que las plantas, al igual que sucedía con los animales, viciaban el aire tanto en la luz como en la oscuridad; que cuando los vegetales eran iluminados con luz solar, la liberación de aire cargado con oxígeno excedía al que se consumía y la demostración que manifestaba que para que se produjese el desprendimiento fotosintético de oxígeno se requería de luz solar. También concluyó que la fotosíntesis no podía ser llevada a cabo en cualquier parte de la planta, como en las raíces o en las flores, sino que únicamente se realizaba en las partes verdes de ésta.

Nicolas-Théodore de Saussure, demostraría experimentalmente que el aumento de biomasa (la masa total de toda la materia que forma un organismo, en este caso, vegetal) depende de la fijación de dióxido de carbono (que puede ser tomado del aire por las hojas) y del agua. También realizó estudios sobre la respiración en plantas y concluyó que, junto con la emisión de dióxido de carbono, hay una pérdida de agua y una generación de calor. Finalmente, de Saussure describió la necesidad de la nutrición mineral de las plantas.

Finalmente el químico alemán Justus von Liebig (Darmstadt, 12 de mayo de 1803 – Múnich, 18 de abril de 1873), impuso el punto de vista de los organismos como entidades compuestas por productos químicos y la importancia de las reacciones químicas en los procesos vitales. Confirmó las teorías expuestas previamente por de Saussure, matizando que si bien la fuente de carbono procede del CO2 atmosférico, el resto de los nutrientes proviene del suelo.

sebenier4Entre las obras de Sebenier, destacan: Mémoires physico-chimiques sur l’influence de la lumière solaire pour modifier les êtres des trois règnes de la nature, Ginebra 1782, tres vols; Rapport de l’air atmosphérique avec les êtres organisés, Ginebra 1807, tres vols.; Physiologie végétale. Ginebra 1782-1788, cinco vols; Histoire littéraire de Genève, Ginebra 1786, 3 vols. y Météorologie pratique, Ginebra 1810.

La abreviatura Seneb. se emplea para indicar a Jean Senebier como autoridad en la descripción y clasificación científica de los vegetales.

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