Es difícil entusiasmarse demasiado con comer apio, pero si puede ver un palo de apio empapado como una viga en voladizo cargada dinámicamente, entonces sus partes fibrosas de repente comienzan a parecer increíbles hazañas de bioingeniería. El miembro de modales más suaves de la bandeja de crudité resulta ser un superhéroe incomprendido.
Si está a punto de celebrar el Día de Acción de Gracias, es muy probable que tenga mucho apio en su futuro inmediato. Aparece en aderezos y condimentos de arándanos y especialmente en sobras, como sándwiches de ensalada de pavo. Cuando estaba creciendo, a mi hermana y a mí nos encargaron recoger el cadáver para el hachís de pavo, que, en nuestra familia, era básicamente sopa de pavo estirada con mucho apio y papas y nunca suficiente sal. Aunque frugal y nutritivo, esta cruzada de una sola olla contra el desperdicio de alimentos no inspiró un amor de por vida por el apio cocido. Pero no es necesario que te guste el apio, la comida, para admirar su alter ego, el apio, la planta.
Hojas, no tallos
Apio la comida puede que no te entusiasme, pero el apio la planta, el haz de vigas en voladizo cargadas dinámicamente, es un superhéroe biomecánico que vale la pena explorar en la cocina. El apio (Apium graveolens) es uno de los ejemplos más claros de cómo la vida de una planta en la naturaleza durante decenas de millones de años produjo adaptaciones anatómicas que determinan cómo la usamos ahora. Debido a sus respuestas evolutivas a los desafíos biomecánicos, ahora está perfectamente construido para contener mantequilla de maní o salsa de cuchara, y cuando se corta, sus formas de luna creciente son bonitas en sopas y ensaladas picadas. Por otro lado, sus cuerdas duras se enganchan entre los dientes y no son fáciles de digerir.
Los tallos de apio son los pecíolos («tallos») de las hojas compuestas. No son tallos, a pesar de la tergiversación generalizada en los planes de lecciones de la escuela primaria. Pueden parecer tallos para algunas personas porque son gruesos y carnosos y tienen venas prominentes que corren a lo largo de ellos. Pero hay varias pistas morfológicas para su identidad frondosa, incluidas estas:
- Tienen forma de media luna, no circular, en sección transversal. En otras palabras, son bilateralmente simétricas, mientras que la mayoría de los tallos (no todos) son radialmente simétricos.
- Sus puntas terminan en una hoja plana completamente desarrollada, mientras que los tallos generalmente están rematados por un punto de crecimiento (un meristemo apical) que da lugar a pequeñas hojas o flores nuevas.
- Las partes frondosas son hojuelas (las subpartes de una hoja compuesta) que no se desarrollan como hojas separadas a lo largo de un tallo.
- Están dispuestas en una espiral de Fibonacci alrededor de un eje central, como muchas hojas. Los tallos ramificados también se pueden organizar en espiral, pero solo porque están estrechamente asociados con las hojas. Si los tallos de apio fueran ramas, habría una pequeña hoja debajo de cada una.
Evidencia de que los tallos de apio son pecíolos, no tallos. La imagen de la izquierda compara el hinojo con el apio. Ambos se vuelven muy anchos en la base del pecíolo para mayor estabilidad.
Entender que un tallo de apio es la porción de pecíolo de una hoja es útil, y no solo para obtener puntos de pedantería botánica. Los pecíolos de apio son estructuras largas y altas que sostienen la parte fotosintética plana de la hoja. Experimentan algunas fuerzas de compresión hacia abajo, pero en su mayoría están sujetas a flexión bajo su propio peso, por lo que en el lenguaje de la ingeniería mecánica, actúan como vigas en voladizo. El peso que soportan cambia a medida que las hojas crecen y son golpeadas por el viento. Los ingenieros llaman a esto carga dinámica (vs estática). Además, pueden estar sujetas a torsión a medida que el viento retuerce las hojas de lado a lado. La torsión es mucho menos peligrosa que la flexión, por lo que la hoja debe ser capaz de ceder a la torsión para reducir las fuerzas de flexión que podrían romperla. Todos estos desafíos ayudan a explicar por qué los pecíolos de apio tienen forma de cuchara y están reforzados con cuerdas elásticas, y la mejor manera de preparar el apio en la cocina.
Forma
La fuerza de una estructura depende tanto de su composición material y su forma. La forma de medio tubo o canal de un pecíolo de apio lo hace mucho mejor para sostener la mantequilla de maní y mucho más resistente a la flexión en comparación con un pecíolo más plano. Esto es particularmente cierto cuando la fuerza de flexión está lejos del centro del racimo, que es la condición a la que se enfrentaría la hoja a medida que crecía. Es mucho más fácil doblar un tallo hacia el manojo porque la forma de c del canal se deforma y se aplana. Pierde su forma especial en esa dirección.
El extremo basal de un pecíolo de apio también resiste el doblado. Se ensancha y abraza el fondo de la planta para agregar estabilidad donde las fuerzas son mayores. El hinojo, un pariente cercano, tiene una base de hojas aún más dramáticamente agrandada, y las hojas superpuestas forman un «bulbo».»
Aunque está construido para resistir la flexión, un pecíolo de apio se puede torcer muy fácilmente. Torcer en el viento o durante el crecimiento dentro del haz de hojas quita algunas de las fuerzas de la hoja que de otra manera podrían doblarla.
El material fibroso: paquetes vasculares y colénquima
La mayoría de las personas pelan el apio antes de servirlo crudo porque sus cuerdas largas y resistentes se enganchan en los dientes o pasan a través de ellos sin masticar ni digerir. (Una búsqueda rápida en Google revela la alarma causada por cuerdas de apio sin digerir, que aparentemente parecen anquilostomas para algunas personas. Pero en realidad hay dos tipos diferentes de cuerdas, y el uso de un pelador probablemente solo atrapa las cuerdas que se encuentran justo debajo de la superficie de cada costilla longitudinal estrecha. Para evitar el pánico posprandial, tienes que conseguir todas las cuerdas.
Las cuerdas más profundas son las menos interesantes. Son haces vasculares, las hebras de tejido conductor de azúcar (floema) y conductor de agua (xilema) que se encuentran en prácticamente todos los tejidos de las plantas. El xilema es fuerte y elástico y se recuperará después de que se haya estirado, pero se rompe con bastante facilidad. Es el xilema el que protagoniza esos vergonzosos planes de lecciones de escuela primaria que engañan a nuestra impresionable juventud sobre la naturaleza de los tallos de apio. Si colocas un tallo de apio de hoja limpia en agua de color, el tinte se moverá hacia arriba a través del xilema y resaltará los haces.
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Las hebras de xilema no son fáciles de masticar, pero las hebras más superficiales, hechas de colénquima, son cuatro o cinco veces más difíciles de romper. La fuerza de este tejido fue documentada por una de mis heroínas botánicas, Katherine Esaú, en 1936, quien, según todos los relatos, sabía lo que significaba ser duro. Después de huir de Ucrania con su familia, cuya política no le gustaba a los funcionarios locales, Esaú continuó su educación en Alemania y luego en California, donde dejó su huella como una mujer científica altamente consumada a principios del siglo XX. Vivió hasta los 99 años.
El colénquima es un tejido muy inusual. A diferencia de muchos tejidos duros (xilema, fibras, células de cálculos) que construyen paredes rígidas y luego mueren, el colénquima está vivo (incluso mientras está atascado en los dientes). Sus paredes celulares están hechas de celulosa relativamente suave y pectinas que pueden absorber mucha agua y actuar como un gel rígido (Leroux, 2012). La forma en que estos materiales interactúan en la pared celular hace que el colénquima sea muy plástico, es decir, se estirará con relativa facilidad sin romperse, pero no rebota, por lo que no es elástico (Niklas, 1992).
Izquierda: primer plano de células de colénquima. Una celda está delineada con una línea de puntos. Derecha: una hebra de colénquima en sección transversal, justo debajo de la epidermis en una costilla pequeña.
El colénquima se puede encontrar en muchos pecíolos u otras estructuras que se alargan rápidamente mientras tienen que mantener la rigidez contra las fuerzas de flexión. El colénquima permite este crecimiento rápido al estirarse, mientras mantiene su fuerza. Por el contrario, las células que componen los vasos xilémicos se estirarán solo porque las partes rígidas de sus paredes están construidas como resortes. Sin embargo, una vez que se estiran demasiado, los vasos colapsan. Los vasos más jóvenes, construidos una vez que el crecimiento se ha ralentizado, se hacen cargo de ellos.
La importancia del colénquima es obvia cuando quitas solo esas hebras de un tallo de apio y luego tratas de doblarlo. Cuando eliminé cuidadosamente solo las hebras de colénquima (y la epidermis que cubría), pude doblar el tallo de apio hasta el punto de romperse.
Mi madre me enseñó a quitar ambos tipos de cuerdas: romper el pecíolo cerca de un extremo, dejando las cuerdas intactas, y luego tirar de la pieza corta hacia arriba a lo largo del tallo, desenterrando las cuerdas en el camino. Si quedan algunas cuerdas, es probable que sobresalgan del extremo roto, y puedes levantarlas fácilmente con un cuchillo. Recorta el extremo irregular y tendrás un apio tierno y hermoso.
La maravilla del apio
Hay mucho más que decir sobre las propiedades biomecánicas del apio. No solo la forma y las cuerdas evitan que los pecíolos de apio se pandeen bajo su propio peso. Es la colocación de esas cuerdas dentro de la forma y la forma en que los tejidos interactúan lo que es tan impresionante. En palabras de otro botánico muy influyente, Karl Niklas, «De hecho, cuando vemos una sección representativa de un pecíolo a través del ojo anatómicamente crítico de un biomecánico, vemos que la construcción de tejidos compuestos y la asignación espacial de materiales encontrados en los pecíolos reflejan una de las expresiones más elegantes de adaptación evolutiva que se encuentran en toda la biología» (Niklas, 1992, pg 167).
Una nota sobre el sabor
Aunque a menudo usamos apio como relleno o como vehículo neutro para algo rico y graso, el apio en sí es muy aromático y tiene un sabor distintivo. Su nombre Apium graveolens significa » favorito de abejas de olor fuerte.»Como Jeanne ha señalado en un par de publicaciones, el apio y sus muchos parientes comestibles contienen algunos terpenos de sabor complejo, especialmente limoneno y pineno. Además, varios ptalidos de apio parecen ser responsables de mejorar la complejidad y el sabor umami del caldo, incluso cuando se usan a niveles que no podemos percibir (Kurobayashi et al. 2007). Por último, están las furanocumarinas, que tienen un sabor áspero y pueden irritar o adormecer los labios. Las furanocumarinas también pueden causar fotodermatitis, una reacción alérgica provocada por la exposición a la luz. Es poco probable que comer cantidades normales de apio cause muchos problemas, aunque los trabajadores agrícolas han sufrido reacciones después de horas de cosechar apio al sol.
Si de hecho hay mucho apio en sus recetas para el día de Acción de Gracias, espero que pueda relajarse lo suficiente en la cocina para maravillarse con él. Si no es así, por favor, al menos pase esta lección a un estudiante de escuela primaria: ¡el apio no es un tallo! Feliz Acción de Gracias de Jeanne y Katherine.
Referencias y lecturas complementarias
Esau, K. (1936). Ontogenia y estructura del colénquima y de los tejidos vasculares en pecíolos de apio. California Agriculture, 10 (11), 429-476.
Kurobayashi, Y., Katsumi, Y., Fujita, A., Morimitsu, Y., & Kubota, K. (2007). Mejora del sabor del caldo de pollo a partir de componentes de apio hervidos. Journal of agricultural and food chemistry, 56 (2), 512-516. http://pubs.acs.org/doi/pdf/10.1021/jf072242p
Leroux, O. (2012). Colénquima: tejido mecánico versátil con paredes celulares dinámicas. Annals of botany, 110 (6), 1083-1098.
Niklas, K. J. (1992). Plant biomechanics: an engineering approach to plant form and function (en inglés). University of Chicago press.