3.3: Raíces
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- Localizar e identificar características de la raíz primaria, las raíces laterales o secundarias y los pelos radiculares.
- Distinguir dos tipos principales de sistemas radiculares y cómo se desarrollan.
Raíces
La percepción general es que las raíces son las partes de la planta que se encuentran en el suelo. Si bien esto suele ser cierto, hay excepciones, así como lo hay con la noción de que todos los brotes están por encima del suelo. Para reconocer las raíces, veremos más que si están o no en el suelo.
A diferencia de tallos y ramas, las raíces no tienen un patrón de construcción nodo/entrenudo. No hay nodos, ni entrenudos, ni hojas, ni ramificaciones de manchas regulares, como se encuentra con tallos y ramas. Las raíces tienen estructuras pero, a diferencia de tallos y ramas, estas estructuras emergen irregularmente de la raíz según donde se necesiten, y en cierta medida según tendencias heredadas, en lugar de emerger en zonas específicas de la manera en que las hojas, ramas e inflorescencias emergen de los nodos en el tallo.
Mira este video para una breve introducción a las raíces.
Propósitos de las raíces
Anclaje
Las raíces mantienen la planta amarrada al suelo en un lugar determinado. Este “anclaje” no sólo facilita otras funciones para la planta, sino que proporciona un beneficio para el suelo. Un extenso sistema radicular ayuda a mantener el suelo en su lugar para que sea menos probable que sea erosionado por el viento o la lluvia. Donde hay raíces el suelo tiende a ser retenido. Sin raíces, y el suelo se lava o se sopla fácilmente. Por otro lado, si las condiciones son malas la planta no puede arrancar raíces y moverse a otro lugar donde las perspectivas de crecimiento sean mejores.
Soporte
Las raíces, particularmente la raíz de grifo que examinamos a continuación, proporciona la base para el crecimiento vertical.
Absorción
Las raíces son la estructura de la planta que absorben agua y nutrientes solubles.
Interacción simbiótica con otros organismos
Las raíces de las plantas de la familia taxonómica Fabaceae —comúnmente llamadas leguminosas e incluyen plantas como guisantes, frijoles, trébol y langostas— pueden formar una relación simbiótica con la bacteria Rhizobia. Esto da como resultado la fijación de nitrógeno, lo que permite la conversión del nitrógeno de la atmósfera en compuestos nitrogenados que la planta puede usar para producir proteínas y otras moléculas de bloques de construcción. Para que se produzca la fijación de nitrógeno, los rizobios requieren un huésped vegetal; no pueden fijar nitrógeno de forma independiente. Estas bacterias fijan el nitrógeno después de establecerse dentro de los nódulos radiculares de plantas de la familia Fabaceae.
Las raíces también desarrollan asociaciones con hongos micorrícicos. En contraste con la bacteria Rhizobia, que solo interactúa simbióticamente con un estrecho rango de plantas, las micorrizas (micorrizas es el plural de micorrizas) son hongos que crecen en asociación con raíces de una amplia gama de plantas, quizás la mayoría de las plantas. Las micorrizas ayudan a adquirir fósforo del suelo y ponerlo a disposición de las raíces de las plantas. La micorriza también puede mejorar la captación de agua.
Mira este video sobre las relaciones simbióticas entre las raíces y los organismos del suelo.
Almacenamiento de nutrientes
Las raíces de algunas plantas pueden hincharse y almacenar compuestos de alta energía como el almidón y el azúcar. Los ejemplos incluyen zanahorias, remolachas, camote, pero no papa blanca. Las raíces también almacenan algunas proteínas y otros nutrientes, pero el foco suele estar en los carbohidratos de alta energía.
- ¿Qué características externas diferencian claramente las raíces de los tallos?
- ¿Qué propósitos sirven las raíces más allá de la absorción de agua y nutrientes?
- ¿Cuáles son dos ejemplos de organismos vivos que interactúan simbióticamente con las raíces? ¿En qué se diferencian en cuanto a las plantas que infectan y los beneficios que brindan?
Sistemas radiculares
La raíz de una planta se origina en el embrión formado dentro de la semilla. La sección del embrión que es tejido radicular se llama radícula (tenga en cuenta la ortografía). En la punta o ápice de la radícula hay una región de rápida división celular y crecimiento llamada meristemo apical (puede recordar que los brotes también tienen un meristemo apical). Como resultado de la rápida división celular del meristema apical, la radícula crece hacia el suelo. La raíz que se forma a partir de la radícula embrionaria se llama raíz primaria. Este boceto de la mitad de una semilla de maní muestra la radícula que forma parte del embrión dentro de la semilla. El plúmula es el brote embrionario.
Poco después de la germinación y el establecimiento de la plántula, las plantas generalmente desarrollan uno de dos tipos de sistemas radiculares: raíz de grifo o raíz fibrosa.
Mira este video para ver las diferencias entre las raíces del grifo y las raíces fibrosas.
Sistemas de raíz de grifo
La raíz del grifo es persistente, lo que significa que se retiene durante toda la vida de la planta; también se define como una raíz primaria fuerte que crece hacia abajo en el suelo. Esta raíz de grifo o primaria es el eje central del cual se ramifica las raíces laterales o secundarias en patrones irregulares en respuesta a la disponibilidad de suelo de alta calidad, suelo con humedad adecuada, nutrientes y estructura favorable del suelo (agregación adecuada de partículas y espacio de poro que fomenta el gas intercambio y retención de humedad).
Las raíces laterales o secundarias suelen crecer relativamente paralelas a la superficie del suelo, mientras que la raíz primaria o del grifo crece perpendicular a la superficie del suelo. Las raíces terciarias se ramifican de raíces secundarias, nuevamente en respuesta a la disponibilidad de nutrientes y humedad.
Un sistema de raíces de grifo proporciona un fuerte apalancamiento y anclaje en el suelo. Si está firmemente conectada a un tallo erguido, la raíz del grifo puede resistir el desarraigo por el viento azotando el brote y los herbívoros tirando sobre las hojas y ramas. Tanto el pigweed como la hoja aterciopelada que se muestran aquí son plantas altas y erguidas. La fuerte raíz principal ayuda a proporcionar el apalancamiento subterráneo para mantener esas plantas erguidas.
Sistemas radiculares fibrosos
Los sistemas radiculares fibrosos comienzan igual que los sistemas radiculares del grifo... con una radícula que crece a partir de la semilla. Sin embargo, después de un periodo de crecimiento temprano, la radícula o raíz primaria deja de crecer (o ralentiza su crecimiento) y las raíces comienzan a formarse a partir del tejido del tallo que está bajo tierra, pero justo por encima de la raíz primaria. Estas raíces que emergen del tejido del tallo son raíces adventicias, lo que indica que las raíces emergen del tallo principal.
En el frijol hay dos tipos de raíces adventicias. Las raíces que emergen de la región justo arriba donde se detiene el tallo principal y comienza la raíz se llaman raíces basales (basales porque están en la base del tallo principal). Las raíces que emergen por encima de estas raíces basales se denominan raíces de hipocótilo. Como veremos en un capítulo posterior, la porción del tallo justo por encima de la zona de transición radical-brote se llama hipocótilo. Las raíces adventicias que contribuyen al sistema radicular fibroso permanecen cerca de la superficie del suelo. Los sistemas de raíces fibrosas son excelentes para mantener el suelo en su lugar porque son delgados, extensos y similares a las redes. Es por ello que diversos tipos de gramíneas, que tienen sistemas radiculares fibrosos, se plantan en áreas que están sujetas a erosión por el flujo de agua tras las lluvias. Los sistemas radiculares fibrosos de los pastos, una vez establecidos, se aferran a las partículas del suelo como una red de dedos entrelazados muy delgados.
El sistema radicular de frijol que se muestra arriba ha estado creciendo desde hace algunas semanas. Se puede identificar la línea de suelo en el tallo por donde la coloración del tallo pasa de verde a color crema o pulido. La raíz no comienza inmediatamente después de que el tallo ingresa al suelo. En cambio, el tallo continúa bajo tierra durante aproximadamente una pulgada. Observe el punto donde el ancho del tallo se reduce drásticamente; aquí es donde comienza el tejido radicular primario. Nuevamente, la raíz primaria se remonta directamente a la radícula, que es parte del embrión en la semilla. Justo por encima de donde comienza la raíz están las raíces basales, y por encima de éstas están las raíces de hipocótilo. Como se señaló anteriormente, las raíces basales e hipocótilo son raíces adventicias, ya que emergen del tallo.
En esta imagen de Echinopogon ovatus, conocida como pasto erizo en su Australia natal, se puede ver el rizoma o tallo subterráneo que es típico de la propagación de pastos. Anote los nódulos en el rizoma, los cuales indican que es tejido de brotes, no tejido radicular. También hay que señalar que las raíces que emergen de estos nodos. Las raíces son adventicias porque emergen del tejido del brote más que de la raíz primaria (que se desintegra temprano en el crecimiento de los pastos). El tejido de los brotes a menudo también emerge de estos nodos.
Tanto los sistemas de raíces de grifo como los sistemas de raíces fibrosas dependen de los pelos de las raíces para recolectar humedad y nutrientes Los pelos radiculares son extensiones de la capa externa de células (llamada epidermis) de las raíces jóvenes. Los pelos radiculares viven solo unas semanas, se deterioran y luego son reemplazados por pelos de raíz frescos.
El maíz (abajo) proporciona otro ejemplo de raíces adventicias. En este caso, las raíces se forman a partir de tejido de brotes por encima del suelo y luego se inclinan hacia abajo hacia el suelo. Estas son las raíces “corsé” o “prop” del maíz. A veces llegan al suelo, y otras veces cuelgan en el aire. Las raíces que llegan al suelo se ramifican extensamente y son importantes para la absorción de humedad y nutrientes. A continuación se muestra una foto de las raíces ortopédicas adventicias de Prunella vulgaris.
- ¿Cuál es la diferencia entre un sistema radicular de grifo y un sistema radicular fibroso?
- ¿A partir de qué células en las raíces jóvenes se forman los pelos radiculares?
- ¿Qué es la radícula? ¿Persiste en todas las plantas maduras?