10.2: Órganos de almacenamiento únicos
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- Caracterizar las diferencias entre bulbos y otros órganos de almacenamiento.
- Describir técnicas para propagar plantas con diferentes estrategias clonales a partir de órganos de almacenamiento.
- Demostrar otras formas en que las plantas colonizan a través de la propagación clonal natural.
Geofitos
Las plantas llamadas geófitas han evolucionado para almacenar carbohidratos y nutrientes bajo tierra en estructuras especiales que les permiten regenerarse durante la temporada de crecimiento.
A diferencia de los árboles y arbustos que mantienen sus cogollos latentes sobre el suelo durante el invierno, algunas plantas mantienen sus nodos latentes bajo tierra. Otras plantas pueden crecer y almacenar sus nódulos bajo el agua en un estanque o arroyo. Muchas especies de orquídeas viven en árboles y se llaman epífitas. Los órganos especializados de almacenamiento tienen varias funciones que les permiten perenniar y colonizar. Este breve video te presentará algunos de los órganos especiales con los que probablemente ya estés familiarizado (3:27).
Estos órganos almacenan carbohidratos que pueden ser utilizados para un crecimiento rápido cuando regresan las condiciones favorables. Protegen los nódulos de lesiones por herbívoros y lesiones (heladas y congelaciones), y son una forma natural de clonación al producir nuevas plantas hijas lejos de la planta madre. El propagador de plantas utiliza técnicas que aprovechan estos procesos naturales y, por lo tanto, pueden aumentar rápidamente el número de plantas.
Bombillas
La familia de la cebolla y los lirios (Liliaceae; monocotiledóneas) son ejemplos típicos de plantas herbáceas perennes productoras de bulbos. Los bulbos son subterráneos, lo que les impide depredación y condiciones climáticas. Los bulbos consisten en un tallo altamente condensado (con nódulos e entrenudos) y raíces adventicias que se forman a lo largo de la placa basal. Dos tipos principales de bombillas incluyen imbricadas y tunicadas. Los bulbos imbricados, típicos de algunas especies de lirios, consisten en escamas, como se muestra en la foto de abajo. Las escamas son hojas especializadas que se forman radialmente alrededor del meristema. Durante la temporada de crecimiento, las hojas y un tallo emergen del suelo desde el centro de la planta, donde se encuentra el meristemo apical. Estas hojas sobre el suelo son capaces de fotosintetizar. El meristemo central se convierte en un meristemo floral donde se producen flores. Se forman nuevos bulbos laterales a partir del meristemo en axilas subterráneas, permitiendo que la planta colonice y perenne. En algunos casos, es posible que el bulbo principal no continúe creciendo ya que el meristema se ha convertido en floración. Los nuevos bulcinturones se pueden quitar para producir nuevas plantas hijas. El propagador de plantas puede eliminar escamas del bulbo y crear una nueva planta hija a partir de cada una. Esta técnica de escalado es altamente efectiva, aunque puede tomar varios años para que la nueva plántula vuelva a florecer.
Los bulbos tunicados (abajo), o aquellos con cubiertas de papel, se ejemplifican con cebollas, tulipanes y ajo. Las hojas especializadas conforman la masa del órgano de almacenamiento de la planta y forman anillos concéntricos alrededor del meristemo. Normalmente, cuando cortamos una cebolla desde la punta hasta el extremo de la raíz, podemos ver las capas de hojas (las partes que comemos) y luego tallo en la parte inferior. Sabemos que es un tallo porque hay nodos e entrenudos. Al cocinar, normalmente descartamos el tallo, la placa basal y las raíces adventicias. Para ver las diferentes estructuras de un bulbo durante la temporada de crecimiento, observe en particular las cebollas verdes, cebolletas y puerros. Las hojas más nuevas se forman en el interior del bulbo (el meristema apical está en el medio) y la piel de papel es la capa más antigua formada. Desde la mitad del bulbo, las hojas emergen para fotosintetizar cuando las condiciones son las adecuadas, y el meristemo floral emerge del medio. Se pueden formar bulbos tunicados laterales dentro del bulbo principal, o a lo largo del exterior en la placa basal, especialmente si hay una lesión. La extracción de la placa basal es una forma de inducir la formación de bulbos. También se puede puntuar la placa basal para que tenga un efecto similar.
Para propagar un bulbo tunicado, se puede seccionar en muchas piezas cortando de arriba a abajo a través de la placa basal. Las secciones se dejan secar durante unos días, se tratan con un fungicida y luego se plantan en un marco frío u otro sistema adecuado para inducir la formación de bulbos y la regeneración de las plantas. Pueden tomar varias temporadas para que los bulbos desarrollen un tamaño adecuado para la floración. Al hacer cualquier seccionamiento, escalado, rayado o pala, las herramientas deben limpiarse entre cortes, o al menos entre bulbos, para evitar la propagación de enfermedades. El alcohol es adecuado para matar microbios y para limpiar la superficie de corte y los dedos.
Las liliáceas son únicas ya que los órganos similares a bulbos también se pueden formar sobre el suelo. En esta familia, los bulbillos, mostrados en la foto de arriba, se forman en las axilas foliares sobre el suelo o en algunas flores. Los bulbillos son de propagación clonal (asexual) y no se forman a través de la polinización. Cuando muere el tallo de la flor del lirio, cae al suelo y los bulbos se dispersan lejos de la planta madre. Esta estrategia de colonización es altamente efectiva y puede ser muy maleza para el jardinero. Los bulbos maduros o “maduros” pueden retirarse de la planta y plantarse en macetas tan pronto como se desprendan fácilmente. Alternativamente, pueden “sembrar por sí mismos” y ser movidos la primavera siguiente.
Algunos bulbos desarrollan raíces contráctiles que tiran de los bulbos hacia el suelo. A medida que los bulbos crecen cada año, lógicamente se acercarían a la superficie, poniéndolos en riesgo. Las raíces contráctiles son capaces de llevar el bulbo a la profundidad adecuada después de una temporada de crecimiento.
Bulbos
Al igual que los bulbos, los bulbos son estructuras de almacenamiento subterráneo que han evolucionado en algunas plantas. Los cormos son una unidad de almacenamiento hecha de tallos comprimidos, a diferencia de las hojas que proporcionan la función de almacenamiento en bulbos. Debido a que son tallos, los cormos tienen nódulos, entrenudos y meristemos al igual que los tallos sobre el suelo. Las raíces de los cormos son adventicias y se desarrollan a partir de una placa basal y nódulos. Los cormos pueden ser efímeros en plantas herbáceas perennes como Gladiolus, donde un nuevo cormo se está reemplazando regularmente; en climas tropicales, el taro (Alocasia) puede crecer durante varios años con la misma estructura de cormo. La planta de oreja de elefante gigante de arriba muestra una estructura de cormo. Los cormos se reproducen asexualmente a través de los bulbos, similares a los bulbos producidos por los bulbos. Mira este breve video (0:47) para ver un primer plano de este cormo.
Los cormos pueden ser inducidos a producir cormeles eliminando el brote apical, lo que elimina la dominancia y estimula el nuevo crecimiento en los nodos. Esto generalmente no es necesario, ya que muchas plantas productoras de cormo aumentan naturalmente con nuevos cormos anualmente. En la foto de arriba, el cormo de la izquierda muestra el carácter agresivo de la colonización. El cormo más antiguo del fondo está siendo reemplazado por el cormo que crece activamente unido sobre él. También podemos ver dos cormeles que se han formado (flechas rojas). Eventualmente, el cormo inferior y más viejo se dessicará y se descompondrá. Este es un gran ejemplo de por qué algunos geofitos tienen raíces contráctiles, ya que en una temporada de crecimiento el cormel más nuevo podría crecer por encima de la superficie del suelo.
Rizomas
Los rizomas también son tallos subterráneos. El lirio Canna (abajo) produce grandes rizomas cada año. Observe cómo se parece mucho a la “raíz” del jengibre; las dos plantas están en la misma familia. Como tallos, tienen nódulos que producen brotes y tienen raíces adventicias. Los rizomas suelen crecer horizontalmente en o cerca de la superficie del suelo. Algunas gramíneas utilizan rizomas para ayudar con la rápida colonización de la corona. Los rizomas se pueden dividir en muchas piezas como una forma de producir múltiples propágulos clonales.
Tubérculos
La papa (Solanum tuberosum L.) es el ejemplo típico de una planta común que utiliza un tubérculo para su almacenamiento y propagación. Los tubérculos son otro ejemplo de tallo subterráneo, con nodos e entrenudos. Los nodos pueden no ser obvios cuando la papa está fresca de la tienda de abarrotes, pero en almacenamiento la papa puede crecer “ojos” que son brotes nuevos que están creciendo a partir de los nodos una vez latentes. La mayoría de la gente ha visto esto en su despensa o en el mostrador de la cocina. Para plantar papas, el agricultor corta trozos de las papas del año pasado por lo que hay suficientes carbohidratos y nudos para que una nueva planta emerja del suelo.
Raíces
Ya aprendimos que las raíces juegan un papel importante en el almacenamiento de nutrientes para las plantas. Las plantas bienales como zanahorias, chirivías y remolachas tienen raíces carnosas que las ayudan a pasar el invierno. Estas no son fáciles de propagar en nuevas plantas y normalmente se cultivan a partir de semillas. El rábano picante y algunas plantas de amapola, sin embargo, se pueden propagar fácilmente a partir de esquejes de raíz. Un ejemplo común de raíz tuberosa es el camote (parece un tubérculo, funciona como una raíz). El rábano común de jardín (Raphanus sativus) puede parecer una raíz, pero una investigación cercana revela que en su mayoría es el hipocótilo hinchado (imagen abajo).
Otros métodos de colonización
Coronas
Las plantas Hosta son ejemplos comunes de plantas herbáceas perennes que son excelentes para colonizar a través de una corona subterránea. El tallo subterráneo crece radialmente cada año. Se pueden eliminar brotes nuevos, como se muestra a continuación. Observe las raíces adventicias. Muchas hierbas perennes, espárragos y otras plantas herbáceas perennes se pueden dividir en múltiples plantas nuevas, aprovechando esta estrategia de colonización. Los vástagos (a veces llamados crías) pueden ser removidos de la planta madre y replantados en otra parte.
Las plantas de agave —que se utilizan para producir tequila— se reproducen clonalmente de esta manera, ya que la producción de semillas da como resultado nuevas recombinaciones genéticas que son diferentes a las plantas madre. La propagación clonal asegura la reproducibilidad para formas uniformes y una producción consistente de tequila. Los jardineros han estado usando este método para propagar plantas durante milenias.
Estolones
Las gramíneas perennes y la fresa (Fragaria spp., foto abajo) son excelentes ejemplos de plantas que producen estolones o estolones que extienden el alcance de la planta madre para la colonización. Estos tallos sobre el suelo (también hay ejemplos subterráneos) no son para almacenamiento, como en los ejemplos anteriores, sino que son adaptaciones para reducir la competencia local con la planta madre y al mismo tiempo difundir su material genético. Un estolón de fresa puede enraizar adventiciamente en un nodo y producir una nueva planta a partir del brote (recuerde, los brotes se localizan en los nodos y se forman en nuevos brotes). Es probable que el estolón continúe creciendo y haga lo mismo en cada nodo a partir de entonces. Un jardinero puede clavar el estolón en el suelo para ayudar a la raíz de la planta, luego retirarlo más tarde y replantarlo.
Capas de tallo
Las plantas con tallos que se arrastran a lo largo del suelo o cuyas puntas de brotes se doblan y tocan el suelo aprovechan para poder formar raíces adventicias para la colonización. Algunas especies de frambuesa (Rubus occidentalis), por ejemplo, crecen largas cañas después de la fructificación, que se extienden más allá de la planta madre y empujan las puntas de sus brotes al suelo. En la foto de abajo, la planta crece raíces y reorganiza el brote en desarrollo (vea cómo las hojas miran hacia arriba). Ahora anclada en su lugar, se puede formar una nueva corona, a menudo a varios pies de la planta madre. Las plantas enredaderas y trepadoras a menudo pueden enraizar en cada nodo, lo que las hace capaces de crecer a lo largo del suelo del bosque hasta encontrar una estructura para trepar. Esta adaptación puede permitir que clones de la misma planta se “muevan” con el tiempo a condiciones que son más favorables. Esto puede ser más evidente en regiones tropicales, donde las plantas crecen más rápido y las condiciones locales pueden cambiar repentinamente. Las plantas de vid, como la uva (Vitis), suelen ser fáciles de enraizar a partir de esquejes de madera dura porque han evolucionado para enraizar rápidamente en un nodo.
