5.2: Tallos interiores

Objetivos de aprendizaje

Al final de esta lección podrás:

• Discutir cómo crecen los tallos por elongación y aumentando su grosor o diámetro.
• Identificar los tejidos que inicialmente son producidos por los meristemos apicales y las células en las que finalmente maduran.
• Distinguir los tallos monocotiledóneos y dicotiledóneos según la disposición de los haces vasculares
• Describir las funciones de algunas de las células especializadas en el tallo.

Introducción a los tallos

Observe esta imagen de una palmera porque volverá a aparecer más tarde. Piensa en dónde y cómo está creciendo. Aficionado a los viajes — CC BY-NC 2.0

Las plantas herbáceas son plantas cuyas partes aéreas mueren de nuevo a la superficie del suelo al final de la temporada de crecimiento. Los brotes de plantas herbáceas crecen en longitud y diámetro de la misma manera que lo hacen las raíces: el meristema apical en la punta del tallo produce nuevas células y luego esas nuevas células se agrandan en longitud y volumen en la región de elongación justo detrás del meristema. Los tallos de las plantas herbáceas normalmente no se espesan mucho y se basan en su ramificación para crecer lateralmente (aunque hay excepciones como el girasol y el tomate cuyos tallos se espesan notablemente). La ramificación del brote se inicia en los nódulos donde hay yemas axilares que contienen meristemos axilares que crecen en ramas.

El crecimiento continuo del tallo en diámetro, como se encuentra en un árbol donde el tronco y las ramas aumentan de diámetro cada año, requiere un meristemo lateral activo llamado cambium. El cambium es un meristema en el tejido vascular posicionado entre el xilema y el floema que continúa produciendo nuevas células de xilema hacia el interior del tallo y nuevas células del floema hacia el exterior. La producción de xilema y floema a partir de células cambium se denomina crecimiento secundario y es típica de las plantas leñosas perennes. Exploraremos plantas con crecimiento secundario en una lección diferente.

Algunas plantas herbáceas son anuales, como los frijoles y los pensamientos, donde toda la planta muere durante el invierno. Estas plantas completan su ciclo de vida de semilla a flor y semilla en un año. Otras plantas herbáceas, como el bluegrass de Kentucky y los crisantemos, son herbáceas perennes donde solo el crecimiento sobre el suelo muere durante el invierno (a menos que sea un invierno realmente desagradable). La raíz, o en algunos casos el tejido del tallo subterráneo, almacena nutrientes para el crecimiento de la próxima temporada. En primavera, cuando las temperaturas del suelo y del aire son suficientemente cálidas, emergen nuevos brotes de los nodos en tejidos compactos del tallo a menudo llamados coronas. Las células en el tejido de la corona sobreviven a las duras temperaturas invernales debido a que acumulan azúcares y otros compuestos que actúan como compuestos anticongelantes. Se encuentran muy cerca de la superficie del suelo, o incluso protegidos un poco por el suelo. Esta posición sobre o en el suelo, más la capa de nieve, da como resultado temperaturas mucho más cálidas alrededor de la copa que la temperatura del aire por encima de la nieve. De hecho, la temperatura del aire puede ser -20°F por encima de la nieve y solo unos pocos grados por debajo del punto de congelación (32°F) alrededor de la corona.

Tallos dicotiledóneos

Mire este video para obtener una descripción detallada de los tallos de dicotiledóneas (2:19).

Esta micrografía de un tallo herbáceo de dicotiledóneas muestra cuatro partes básicas (en orden de exterior a interior): epidermis, corteza, haz vascular y médula. Observe cómo los haces vasculares de dicotiledóneas están dispuestos en un anillo alrededor de la circunferencia del tallo de la planta con la corteza hacia el exterior y la médula hacia el interior.

Tallo dicotiledóneo Biblioteca de imágenes de Biociencia de Berkshire Community College. Dominio público

Epidermis — Esta cubierta dura es una sola capa de células vivas. Estas células están estrechamente empaquetadas y funcionan para proteger las partes internas de la planta. Las paredes están engrosadas y cubiertas con una fina capa cerosa impermeable llamada cutícula que reduce la pérdida de agua de la planta. Los estomas con células guardianas se encuentran en la epidermis, y estos funcionan para permitir que los gases entren y salgan del tallo, similar a su función en las hojas. En algunos tallos aparecen excrecencias unicelulares o multicelulares similares a pelo, llamadas tricomas, de la epidermis. A continuación se muestra una imagen de tricomas en un tallo de tomate, inflorescencia y hoja.

Los tallos, hojas e inflorescencias de tomate tienen abundantes tricomas. Quinn Dombrowski — CC BY-SA

Corteza — También conocido como el meristema de tierra, la corteza se encuentra justo dentro de la epidermis y se extiende hacia el interior del tallo. Se compone de tres tipos de células: parénquima, collenquima y esclerénquima.

Haces vasculares — Esta región contiene fibras de esclerénquima que fortalecen el tallo y brindan protección para el haz vascular. En las dicotiledóneas, los haces vasculares forman un anillo distinto. Un haz vascular maduro consta de tres tejidos principales: xilema, floema y cambium. El floema siempre se ubica hacia el exterior del haz y el xilema siempre hacia el centro. El cambium separa el xilema y el floema y, en aquellas plantas donde se produce un crecimiento secundario, el cambium produce nuevas células de xilema y floema: xilema hacia el centro, floema hacia el exterior.

La médula ocupa la parte central del tallo y está compuesta por células de parénquima de paredes delgadas a menudo con espacios intercelulares más grandes de los que encontrarías en la corteza.

Sección transversal de un tallo de girasol joven (Helianthus), magnificado 100x. Biblioteca de imágenes de Biociencia de Berkshire Community College. Dominio público

En esta sección transversal de un tallo dicotiledóneo notan las células de collenquima en la corteza justo debajo de la epidermis. Los tallos de girasol son bastante duros, y esta tenacidad se debe en parte a la capa de células de collenquima posicionadas para darle estabilidad mecánica al tallo. Hacia el exterior de cada haz vascular hay fibras de esclerénquima que también contribuyen a la tenacidad del tallo del girasol. Entonces, moviéndose del exterior al interior, encontrarás floema, una capa de cambium, y luego xilema. La médula está en el centro.

Ahora se puede recordar que justo arriba dijimos que las anuales herbáceas como el girasol no tienen cambium para aumentar la circunferencia del tallo, entonces, ¿qué pasa con el cambium en esta imagen de un tallo de girasol? Bueno, verás una capa de cambium entre el xilema y el floema de los tallos de dicotiledóneas, y está activa por un tiempo y produce una modesta cantidad de xilema y floema que contribuye al tallo de mayor diámetro del girasol. Sin embargo, este tejido cambium no está continuamente activo como en los tallos leñosos, y la planta no sobrevive durante el invierno.

Tallos monocotiledóneos

Los tejidos que componen los tallos monocotiledóneos son esencialmente los mismos que los que vimos en las dicotiledóneas con la principal diferencia aparente en la colocación de los haces vasculares. En las monocotiledóneas, los haces vasculares están dispersos por todo el tallo en lugar de estar orientados en un anillo. Como no hay anillo de haces vasculares, no hay médula “interna” y corteza “externa”. Todo el tejido del suelo se considera corteza.

Corte transversal de tallo de maíz monocotiledóneo que muestra haces vasculares Melissa Ja. CC BY-NC 2.0

En los haces vasculares monocotiledóneos el floema siempre está orientado hacia el exterior de la planta y el xilema hacia el interior. No hay cambium y no hay crecimiento secundario. Alrededor del exterior del haz vascular hay una capa de células del parénquima llamada vaina del haz. Esta capa de células es muy importante en la fotosíntesis. Por ahora lo consideraremos una cubierta protectora y vaina de apoyo alrededor del haz vascular.

Tallo monocotiledóneo mostrando haces vasculares. Biblioteca de imágenes de Biociencia de Berkshire Community College. Dominio público.

Una nota final

Entonces, ¿por qué la palmera? Porque es una excepción.

Una palmera es una monocotiledónea, pero a diferencia de otras monocotiledóneas cuyos tallos son bastante delgados (como los pastos, por ejemplo), sus tallos primarios sí aumentan de circunferencia de año en año a pesar de que no tienen cambium secundario. Las palmas tienen una capa especial de células meristemáticas, llamadas meristema de engrosamiento primario, orientadas hacia el exterior del tallo que cada año pueden iniciar nuevos haces vasculares y nuevas células del parénquima. Cada año el tallo se expande en circunferencia como resultado de la producción de nuevo parénquima y haces vasculares en la palma. No es necesario memorizar esto —es solo un ejemplo de una interesante excepción a la regla.

Tronco de palmera sin anillo. readerwalker — CC BY-NC-SA 2.0

Preguntas de revisión

Después de completar esta sección, deberías poder responder a estas preguntas:

1. Las plantas perennes herbáceas mueren de nuevo al suelo en la primavera. ¿De dónde sacan la energía para crecer la próxima primavera, y de qué tejido emergen nuevos brotes?
2. Las dicotiledóneas suelen tener médula mientras que las monocotiledóneas no. ¿Por qué?
3. ¿Podría distinguir entre un tallo monocotiledóneo y dicotiledóneo en función de la disposición de los haces vasculares?