La caña
Arundo Donax L, hoy conocida con el nombre de caña, es una planta perenne de la familia de las poáceas (antes gramíneas) que vive en toda la región mediterránea, donde está profusamente extendida, tanto es así que por ahora nos sería muy difícil imaginar el paisaje mediterráneo sin su presencia.
A menudo se ha dicho que es una especie introducida, pero no parece que haya ningún dato concluyente para pensar eso, al contrario su utilización por las poblaciones mediterráneas se remonta a las civilizaciones más antiguas de la cuenca. La referencia más antigua sobre el cultivo de la caña son dos obras de Teofrasto (Theophrastus, Θεόφραστος, Ereso 372 aC-287 aC), “De historia plantarum” y “De causes plantarum.”
La caña, gracias a sus características de dureza, flexibilidad y fácil manipulación, arraigó en la cultura material de los pueblos mediterráneos. Así podemos encontrar diferentes utilidades en agricultura y artesanía. Puede servir para proteger y sujetar todo tipo de plantas o árboles, alcanzar y transportar sus frutos, puede sostener los techos de las casas y encalar los muros, pescamos con caña y sobre todo hacemos música. Su utilización como fuente de música puede remontarse a más de 5000 años.
Hoy las lengüetas para los instrumentos musicales continúan haciéndose con la madera de Arundo donax, el mismo material que se ha utilizado a lo largo de la historia de estos instrumentos. Este es un caso no muy frecuente, en el que la moderna tecnología ha sido incapaz de desarrollar un sustituto satisfactorio a pesar de todos los esfuerzos realizados sobre una gran variedad de materiales.
La caña común (Arundo donax L.) pertenece al género Arundo, el cual contiene 6 especies difundidas por todos los países cálidos. A. donax L es la más difundida y la mejor conocida.
Arundo donax es una poácea (gramínea) perenne con los tallos -cañas- muy endurecidas y leñosas a partir del segundo año, que salen de un rizoma rastrero y ramificado situado a poca profundidad.
Cuando la tierra es sustanciosa y tiene toda el agua que necesita puede alcanzar los 8 metros de altura y un diámetro en la base de más de 35mm.
Las hojas en forma de espada de color gris verdoso son alternas, de 30 a 60 centímetros de longitud y de 2 a 6 centímetros de ancho con la punta cónica. Arranca de un nudo y sigue completamente adherida al tallo hasta la proximidad del siguiente nudo, donde el limbo se separa del tallo. Normalmente esta parte de la hoja separada se desprende en invierno y sólo queda la parte adherida que se seca.
Arundo donax florece a finales de verano, con plumas verticales de unos 40 a 60 centímetros de largo, que suelen ser sin semillas o con semillas raramente fértiles. En lugar de eso, se reproduce de forma vegetativa mediante rizomas subterráneos fibrosos y duros que forman esteras nudosas y extensivas que penetran profundamente en el suelo hasta 1 metro de profundidad.
Esta propagación vegetativa aparece bien adaptada a las inundaciones, que pueden romper grupos de A. donax, extendiendo trozos de tallo o rizoma que podrán brotar y colonizar otras áreas río abajo.
Arundo donax es una hierba C3 alta y perenne de la subfamilia Arundinoideae. Los tallos producidos durante la primera temporada de crecimiento no están ramificados y son foto-sintéticos.
En el Mediterráneo, desde mayo, junio, julio y también en agosto surgen nuevos brotes de caña que crecen rápidamente, y producen tallos y hojas. A partir de finales de agosto, las hojas inferiores comienzan a secarse, según los patrones de temperatura estacionales. El secado se acelera durante el otoño, cuando se produce la floración desde principios de octubre hasta finales de noviembre. En esta etapa fenológica, el contenido de humedad cae significativamente. A las bajas temperaturas del invierno, la caña para su crecimiento.
El rebrote se produce en la primavera siguiente.
Tiene una alta capacidad fotosintética, asociada a la ausencia de saturación de luz. La captación de dióxido de carbono es elevada en comparación con otras especies C3 y C4, en consecuencia el crecimiento de la caña es extraordinariamente rápido en la buena estación.
Cuando brota una nueva tallo aéreo ya lo hace con el diámetro final, sólo crece en longitud, y en pocas semanas llega a la altura definitiva.
La productividad de materia orgánica por hectárea es de las más elevadas.
Un meristemo apical (zona de división celular) en la punta de un brote o raíz vegetal hace que el brote o raíz aumente de longitud poniendo tejido nuevo (más joven) encima del tejido ya existente (más antiguo).
El tallo se divide en nudos y entrenudos. En los nudos se insertan las hojas y es de donde arrancan las ramas secundarias que aparecen en el segundo año. Las cañas del primer año no están ramificadas y es en la segunda primavera cuando se pueden formar ramas secundarias laterales simples o múltiples a partir de los nudos.
Una vez que una caña genera ramas secundarias, éstas se convierten en el área principal de nuevo crecimiento y el crecimiento continuado del tallo principal es prácticamente inexistente.
En la mayoría de zonas donde crece caña, no se producen semillas viables. Se cree que la esterilidad de la caña es el resultado del fracaso de la división de la célula madre, macróspora.
En diferentes estudios genéticos en USA y en lugares diversos de la cuenca mediterránea no se han encontrado variaciones importantes en la diversidad genética. Los datos moleculares apuntan fuertemente a un clon genético único de A. Donax en Estados Unidos, aunque se han documentado múltiples introducciones de esta planta en Estados Unidos.
Otros estudios realizados en la zona mediterránea analizó muestras de caña de 80 lugares diferentes y demostró una baja diversidad génica también en esta región.
Los resultados indican la aparición de alteraciones pos-meiòticas en la vía de desarrollo del óvulo y del polen. Los datos apoyan un origen monofilético de la caña y sugieren que se originó en Asia, extendiéndose de allí a la cuenca mediterránea.
La caña se adapta a una amplia variedad de condiciones ecológicas, pero generalmente se asocia con sistemas de ribera y humedales. Las plantas pueden crecer en una gran variedad de suelos, desde arcillas pesadas hasta arenas sueltas y suelos de grava, pero prefieren terrenos drenados húmedos, donde producen masas densas.
Se ha demostrado que los cultivos de caña tienen un efecto beneficioso en la conservación de los suelos agrarios, básicamente sobre la biomasa microbiana y la cantidad y calidad de la materia orgánica.
Desde la más remota antigüedad en muchas áreas mediterráneas encontramos cañaverales cerca de los huertos, los riegos que limitan los campos, escoltando acequias y canales de riego, íntimamente vinculados al espacio y al ejercicio agrarios. Muy probablemente la caña se empezó a cultivar por su utilidad en la vida agrícola.
Los griegos antiguos utilizaban caña (llamada Kalamos: A. donax) para fabricar flautas, conocidas como kalamavlos; se trata de una palabra compuesta, de Kalamos (caña) + avlos (flauta travesera). En ese momento, la mejor caña para flautas provenía de las orillas del río Kephissos, en el Ática. Varios kalamavlos afinados de manera diferente y ligados entre sí, forman una siringe o flauta de Pan.
Desde hace más de 5.000 años se utiliza la caña para fabricar las flautas Ney (palabra persa referida a la caña), que se siguen tocando en muchas regiones de Oriente medio. También el Arghul egipcio, el Launedas de Cerdeña, o la Zummara árabe.
Posteriormente aparecen el Shalmeï en Alemania, la Piffare en Italia o el Chalumeau en Francia, que van evolucionando y que se convertirán en los modernos instrumentos de la familia de la madera a partir del siglo XVII.
Modernamente, A. donax sigue siendo la materia prima para la fabricación de cañas para clarinetes, saxofones, oboes, fagots, gaitas y otros instrumentos de viento de madera.
La estructura y la anatomía de la caña hacen que su madera tenga las propiedades necesarias para ser utilizada en los instrumentos musicales.
La composición de un tallo de Arundo donax se puede describir como que consta de tres anillos concéntricos (A):
A más aumentos (B):
Sección radial-longitudinal (C)
Cada célula de Arundo donax, cuando está viva, está llena de un fluido complejo que contiene varios elementos. Una caña de cualquier instrumento, sin embargo, está formada por una pieza seca de madera de Arundo: nada más que la cáscara o el remanente de las paredes celulares en una forma relativa fija.
En el exterior hay la epidermis, el parénquima cortical y un anillo de fibra. El tejido de relleno contiene haces vasculares que hacia el exterior aumentan en número y disminuyen de tamaño con paredes celulares más gruesas. Las células del parénquima se reducen hacia el exterior con el aumento del espesor de la pared celular.
Composición química de la pared celular
El primero y más importante de los compuestos contenidos en las paredes celulares es la celulosa (un carbohidrato). La celulosa es el componente estructural de la pared de la célula primaria y es el compuesto orgánico más común en la Tierra.
La otra clase de hidratos de carbono que se encuentran en la pared celular de la madera de caña es la hemicelulosa. El tipo de hemicelulosa genérica particular que se encuentra en la madera de caña es la misma que se encuentra en muchas maderas blandas.
La función de la hemicelulosa en Arundo donax y en las maderas en general es ayudar a la absorción de agua. La hemicelulosa tiende a ser hidrófila y permite la absorción de moléculas de agua en los espacios intersticiales de la red cristalina de celulosa. Esta presente junto con la celulosa en casi todas las paredes celulares de las plantas. Aunque la celulosa es cristalina, fuerte y resistente a la hidrólisis, la hemicelulosa tiene una estructura amorfa aleatoria y con poca fuerza.
El último componente químico importante de la madera de la caña es la lignina (madera en latín). Esta sustancia de relleno gomosa, altamente compleja, se forma a partir de células muertas de las plantas y se produce como resultado del proceso de envejecimiento de las plantas. La lignina protege las plantas más viejas de los agentes patógenos y del agua, estabiliza la matriz de la pared celular y proporciona protección viscosa contra los golpes y cierta plasticidad a la planta.
La densidad moderada combinada con un alto módulo de elasticidad(*1) (módulo de Young) hace que la madera de Arundo donax sea única como material para fabricar las lengüetas. En el caso de Arundo, la rigidez resulta de una alta proporción de fibra. Estos materiales se denominan anisotrópicos(*2) porque la rigidez es mucho mayor a lo largo de la fibra que en las otras direcciones.
Esta característica es posible porque las células fibrosas tienen una gran cantidad de lignina. La lignina y los azúcares (especialmente la glucosa) son responsables de una de las virtudes más importantes de Arundo donax: la alta capacidad de amortiguamiento. Esto garantiza que la lengüeta siga rápidamente las variaciones de presión de la columna de aire, sin añadir demasiado vibraciones no deseadas.
El bambú es muy rígido para utilizarlo como sustituto de la caña (el amortiguamiento es demasiado bajo).
Para soportar la fuerza del viento, Arundo donax se construye fuertemente de abajo arriba y el tubo se hace más fuerte hacia el exterior. La concentración de lignina aumenta aproximadamente diez veces a medida que se va desde la parte superior del tallo hasta la parte baja.
* 1 Es la medida de la rigidez de un material elástico
* 2 La anisotropía es la propiedad de variación de las propiedades físicas al ser medidas desde diferentes direcciones.
El clima, el suelo, el espacio, el riego y la fertilización influyen sobre la calidad de la caña, así como la edad y el momento de la cosecha. La caña debe tener mínimo 2 años y se debe cortar en invierno en cuanto la actividad vital de la planta es mínima.
Hay dos razones por las que el tallo de la caña ha de llegar a un cierto estadio de desarrollo antes de la cosecha. Una de ellas es que la lignina, que confiere a la caña la rigidez deseada para la vibración, sólo se desarrolla con el paso del tiempo. Incluso dentro de una sola planta, las porciones más antiguas tienen más lignina que las partes más jóvenes.
Un segundo factor dependiente de la edad es la concentración de hemicelulosa, que almacena agua cuando se moja una lengüeta.
La absorción de agua de la lengüeta conduce inevitablemente a su deformación. Cuando una caña de cualquier instrumento se hidrata, almacena agua "libre" dentro de las cavidades celulares y capilares del tejido vascular.
Esta agua "libre" añade masa a la lengüeta. Por otra parte, una lengüeta no hidratada contiene igualmente una cantidad de agua ligada a la matriz celulosa-hemicelulosa-lignina de forma más o menos permanentemente. La cantidad de agua ligada varía ligeramente con los cambios en la presión y humedad atmosférica.
Como en todos los material naturales, cada fragmento de caña es diferente debido a que la estructura de los tejidos no es homogénea, por lo tanto podremos notar diferencias en cuanto a la flexibilidad, elasticidad, resistencia y rigidez.
Fuente de las imágenes.
Propia: 1,3,4,5,6,9,22
A. Onofry: 2
S. Vermeerrsch: 7,8,13,14,15,16,17,18,19,20