25.4C: La evolución de las raíces en plantas sin semillas
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- Explicar cómo las raíces brindan apoyo a las plantas
Puntos Clave
- Hay dos tipos principales de sistemas radiculares: los sistemas de raíces de grifo consisten en una raíz principal que crece verticalmente con raíces laterales más pequeñas que crecen de la raíz principal, mientras que los sistemas de raíces fibrosas forman una densa red de raíces cerca de la superficie del suelo.
- Las raíces se pueden modificar para almacenar alimentos o almidones y para proporcionar soporte adicional a las plantas; muchas verduras, como las zanahorias, son raíces modificadas.
- Una zona de división celular, una zona de elongación y una zona de maduración y diferenciación conforman la punta de la raíz, donde las células radiculares se dividen, crecen y se diferencian en células especializadas.
- El sistema vascular de raíces está rodeado por una epidermis, que regula los materiales que ingresan al sistema vascular de la raíz.
Términos Clave
- endodermis: en un tallo o raíz de una planta, un cilindro de células que separa la corteza externa del núcleo central y controla el flujo de agua y minerales dentro de la planta
- suberina: un material ceroso que se encuentra en la corteza que puede repeler el agua
- periciclo: en una raíz de planta, el cilindro de tejido vegetal entre la endodermis y el floema
Raíces: Apoyo a la Planta
Las raíces no están bien conservadas en el registro fósil. Sin embargo, parece que las raíces aparecieron más tarde en evolución que el tejido vascular. El desarrollo de una extensa red de raíces representó una nueva característica significativa de las plantas vasculares. Las raíces proporcionaron a las plantas semilleras tres funciones principales: anclar la planta al suelo, absorber agua y minerales y transportarlos hacia arriba, y almacenar los productos de la fotosíntesis. Es importante destacar que las raíces se modifican para absorber la humedad e intercambiar gases. Además, si bien la mayoría de las raíces son subterráneas, algunas plantas tienen raíces adventicias, que emergen por encima del suelo del brote.
Tipos de Sistemas Raíz
Existen principalmente dos tipos de sistemas radiculares. Las dicotiledóneas (plantas con flores con dos hojas de semillas embrionarias) tienen un sistema radicular de grifo mientras que las monocotiledóneas (plantas con flores con una hoja de semilla embrionaria) tienen un Un sistema de raíz de grifo tiene una raíz principal que crece verticalmente de la que surgen muchas raíces laterales más pequeñas. Los dientes de león son un buen ejemplo; sus raíces de grifo suelen desprenderse al tratar de arrancar estas malas hierbas; pueden volver a crecer otro brote de la raíz restante.
Un sistema de raíces de grifo penetra profundamente en el suelo. Por el contrario, un sistema radicular fibroso se localiza más cerca de la superficie del suelo, formando una densa red de raíces que también ayuda a prevenir la erosión del suelo (los pastos del césped son un buen ejemplo, al igual que el trigo, el arroz y el maíz). Además, algunas plantas en realidad tienen una combinación de raíz de grifo y raíces fibrosas. Las plantas que crecen en áreas secas a menudo tienen sistemas de raíces profundas, mientras que las plantas que crecen en áreas con abundante agua tienden a tener sistemas de raíces más superficiales.
Crecimiento radicular y anatomía
El crecimiento radicular comienza con la germinación de las semillas. Cuando el embrión de la planta emerge de la semilla, la radícula del embrión forma el sistema radicular. La punta de la raíz está protegida por la caperuza radicular, una estructura exclusiva de las raíces y a diferencia de cualquier otra estructura vegetal. El casquete radicular se reemplaza continuamente porque se daña fácilmente a medida que la raíz empuja a través del suelo. La punta de la raíz se puede dividir en tres zonas: una zona de división celular, una zona de elongación y una zona de maduración y diferenciación. La zona de división celular es la más cercana a la punta de la raíz; está compuesta por las células que se dividen de manera activa del meristema radicular. La zona de elongación es donde las células recién formadas aumentan de longitud, alargando así la raíz. Comenzando en la primera raíz, el cabello se encuentra la zona de maduración celular donde las células radiculares comienzan a diferenciarse en tipos celulares especiales. Las tres zonas están en el primer centímetro más o menos de la punta de la raíz.
El tejido vascular en la raíz está dispuesto en la porción interna de la raíz, que se llama el cilindro vascular. Una capa de células, conocida como endodermis, separa el tejido vascular del tejido molido en la porción externa de la raíz. La endodermis es exclusiva de las raíces, sirviendo como punto de control para los materiales que ingresan al sistema vascular de la raíz. Una sustancia cerosa llamada suberina está presente en las paredes de las células endodérmicas. Esta región cerosa, conocida como la tira Casparia, obliga al agua y a los solutos a cruzar las membranas plasmáticas de las células endodérmicas en lugar de deslizarse entre las células. Esto asegura que solo los materiales requeridos por la raíz pasen a través de la endodermis, mientras que generalmente se excluyen las sustancias tóxicas y patógenos. La capa celular más externa del tejido vascular de la raíz es el periciclo, un área que puede dar lugar a raíces laterales. En las raíces de dicotiledóneas, el xilema y el floema de la estela están dispuestos alternativamente en forma de X, mientras que en las raíces monocotiledóneas, el tejido vascular se dispone en un anillo alrededor de la médula.
Modificaciones de raíz
Las estructuras radiculares pueden ser modificadas para fines específicos. Por ejemplo, algunas raíces son bulbosas y almacenan almidón. Las raíces aéreas y las raíces de apoyo son dos formas de raíces aéreas que proporcionan soporte adicional para anclar la planta. Las raíces del grifo, como las zanahorias, los nabos y las remolachas, son ejemplos de raíces que se modifican para el almacenamiento de alimentos.