BOTANICA

LA RAÍZ

La raíz es un órgano de las plantas superiores, casi siempre subterráneo, que desempeña varias funciones (especialmente en las dicotiledoneas y gimnospermas): absorber y conducir agua y minerales disueltos, acumular nutrientes y fijar la planta al suelo.

Se diferencia del tallo por su estructura, por el modo en que se forma y por la falta de apéndices, como yemas y hojas. La primera raíz de la planta, llamada radícula, se alarga cuando la semilla germina y forma la raíz primaria. En el caso de las monocotiledóneas esta raíz aborta, mientras que en el caso de las dicotiledóneas continúa su crecimiento. Las raíces que se ramifican a partir de la primaria se llaman secundarias. En muchas plantas, la raíz primaria se llama pivotante, es mucho más grande que las secundarias y alcanza mayor profundidad en el suelo. La remolacha o la zanahoria son ejemplos característicos de plantas con gruesas raíces pivotantes. Algunas especies con raíces de este tipo son difíciles de trasplantar, porque si se rompe la raíz primaria, se pierde casi todo el sistema radicular y la planta muere.

CONCEPTO:

La raíz es el órgano generalmente subterráneo del cuerpo de las cormofitas, que se caracteriza por su crecimiento indefinido, su geotropismo positivo, su simetría en general radiada, la ausencia de yemas, hojas, nudos y entrenudos y por su especialización como órgano de anclaje, absorción de agua y sales minerales disueltas; de acumulación de diversas sustancias orgánicas y en ocasiones excepcionales como unidad de propagación.

ORIGEN

La raíz se origina a partir de la radícula del embrión, o polo radical del eje embrionario, y se conoce como «raíz principal» o «raíz primaria». Es la primera de las partes del embrión que se desarrolla durante la germinacion de la semilla. La radícula, entonces, con una cubierta en su punta llamada coleorriza, se desarrolla originando la raíz primaria con su tejido de protección en el ápice, denominada salitral, cofia o pilorriza.

La raíz está presente en todas las plantas vasculares exceptuando algunas pteridofitas —como las psilotaceas— que presentan rizoides. Ciertas espermafitas especializadas carecen de raíz porque se atrofia el polo radical y el embrión no presenta radícula. Entre estos casos particulares se hallan varias especies de plantas acuáticas, tales como Wolffia,   y Ceratophyllum demersum, y de plantas epifitas como Tillandsia usneoides y algunas orquideas.

Según cual sea el origen de la raíz, distinguimos los siguientes:

RAÍCES CAULOGENICAS.- Reciben este nombre las raíces que emergen de forma natural del tallo en lugares determinados y sin que haya tenido lugar ningún tipo de intervención especial en la planta.

RAÍCES ADVENTICES.- Dícese de las raíces que se forman en determinadas ocasiones en el tallo de las plantas y de manera “por natural”. El ejm: mas claro lo encontramos en las raíces que se generan en los esquejos de geranios (Pelargonium sp).

En las espermafitas la raticula o raíz embrionario situada en el polo radical del embrión origina la raíz primaria después de la germinación.

FUNCIONES

La raíz cumple varias funciones en la planta. Por un lado, permite el anclaje o fijación de la planta al suelo. El tamaño relativo de las raíces determinan también la posibilidad de que una planta pueda tener un mayor o menor desarrollo del vástago aéreo. La raíz también permite la absorción del agua y de los nutrientes minerales disueltos en ella desde el suelo y su transporte al resto de la planta. Asimismo, la raíz es el soporte de asociaciones simbioticas complejas con varios tipos de microorganismos, tales como bacterias y hongos, que ayudan a la disolución del fósforo inorgánico del suelo, a la fijación del nitrógeno atmosférico y al desarrollo de las raíces secundarias.  

Además de estas tres funciones que son generales para todas las plantas superiores, la raíz de algunas especies está especializadas en la acumulación o almacenamiento de reservas. Así, las plantas bienales como la zanahoria (Daucus carota) almacenan en la raíz durante el primer año reservas que utilizarán el segundo año para producir flores, frutos y semillas. En algunas plantas como Isoetes (una pteridofita) y Littorella (una dicotiledonea de la familia de las plantaginaceas) las raíces transportan dioxido de carbono para la fotosintesis, ya que sus hojas usualmente carecen de estomas.

La raíz, por otro lado, tiene un papel fundamental en la creación y protección del suelo. Las moleculas y enzimas segregadas por las raíces y sus relaciones simbióticas contribuyen a la formación de suelo. Las raíces de numerosos arboles segregan acidos organicos bastante potentes para disolver piedras calizas y liberar el calcio y otros minerales  útiles. Además, las raíces de numerosas especies contribuyen a la fijación del suelo y a protegerlo de la erosion hídrica y eólica.

MORFOLOGÍA

En la raíz primaria se distingue externamente la caliptra, que se encuentra en el ápice protegiendo al meristema apical, una zona de crecimiento o alargamiento, que es una región glabra de 1 a 2 mm de longitud; la zona pilífera, región de los pelos absorbentes, y la zona de ramificación, una región sin pelos en la cual se forman las raíces laterales y que se extiende hasta el cuello, que la une al tallo.

La proliferación del tejido meristematico o de crecimiento origina las células que, tras su diferenciacion, forman los tejidos adultos de la raíz. Entre tales tejidos se encuentran el parenquima, los tejidos vasculares y, en aquellas raíces que se deben engrosar en años sucesivos, meristemas remanentes —como el cambium y el felogeno— responsables del crecimiento secundario o crecimiento en grosor de la raíz.

La forma general de las raíces es filamentosa, aún cuando también se puede presentar en forma cónica, oblonga, napiforme, tortuosa o laminar. Cada especie tiene una forma característica, la cual puede modificarse según las diferentes condiciones ambientales en las que la planta crezca. De hecho, su apariencia depende del tipo de sustrato en el que se desarrolle.

ANATOMÍA PRIMARIA O EXTERNA

En el ápice de cada raíz en crecimiento hay una cobertura cónica llamada caliptra, cofia o pilorriza. Usualmente no es visible a simple vista y consiste en tejido blando no diferenciado.

La caliptra está formada por celulas parenquimaticas vivas que a menudo contienen almidon. Las células se disponen en hileras radiales, las células centrales forman un eje llamado columela. Las células apicales se diferencian en células periféricas que junto con las células epidérmicas secretan el «mucigel», sustancia viscosa compuesta principalmente por polisacaridos elaborados en los dictiosomas. El extremo de la raíz está revestido de mucigel, envoltura viscosa constituida por mucílago que la protege contra productos dañinos, previene la desecación, es la interfase de contacto con las partículas del suelo y proporciona un ambiente favorable a los microorganismos. Las células periféricas se desprenden a medida que la raíz se abre paso en el suelo.

La caliptra provee de protección mecánica a las células meristemáticas cuando la raíz crece a través del suelo. Estas células son destruidas por el crecimiento de la raíz y la fricción con el suelo, pero son rápidamente reemplazadas por células nuevas generadas por división celular en la cara externa del meristema de la raíz. A pesar de que continuamente se forman nuevas células en la parte profunda de la caliptra, ésta no aumenta de tamaño porque las células externas se desprenden, se descaman, por gelificación de las laminillas medias. La caliptra también está implicada en la producción de mucilago, que es una substancia gelatinosa que cubre a las células meristemáticas recién formadas. Estas células contienen estatolitos, que son granos de almidón que se hallan dentro de la célula y son muy densos, por lo que se mueven en respuesta a la fuerza de la gravedad, proporcionando a la raíz la información necesaria para su crecimiento.

TEJIDOS DE LA RAÍZ

Al analizar una sección transversal de la raíz se observa una serie tejidos dispuestos en anillos concéntricos que de la periferia al centro son: epidermis, corteza, endodermis, estele.

EPIDERMIS.- Es un tejido formado por una monocapa de células de una sola célula de espesor, absorbe agua, no forma cutícula ya que sus células no producen cutina o sustancia cerosa para no impedir la libre absorción del agua al interior de la raíz.

CORTEZA.- Esta rodeada por la epidermis, es un tejido parenquimatoso grueso de reserva o almacenamiento de nutrientes, sus células tienen paredes delgadas y dejan grandes espacios aeríferos entre ellas para facilitar el paso de agua y minerales hacia el centro de la raíz.

RIZODERMIS.-  Es la epidermis de la raíz. Típicamente es uniestratificada, es decir, está compuesta por una sola capa o estrato de celulascélulas, las cuales son alargadas, muy apretadas entre sí, de paredes delgadas, normalmente sin cuticula.

ENDODERMIS.- Se ubica a continuación de la corteza, esta formada por un anillo fino la corteza, está formada por un anillo fino y simple de células con paredes mas delgadas llamadas células de paso, estas células internamente están tapizadas por lavanda de Caspary formada de un material ceroso llamado suberina que impide o permite el paso de agua hacia el cilindro central o estele.  

CÓRTEX.- Es la región comprendida entre la rizodermis y el cilindro central y su función principal es la de almacenar sustancias de reserva, tales como el almidón. Las capas más externas del córtex, debajo de la epidermis, pueden diferenciarse como un tejido especializado, llamado exodermis. La capa más interna del córtex forma, a su vez, otra estructura especializada en las espermatófitas: la endodermis.

EXODERMIS.- Las capas más externas del córtex pueden diferenciarse formando la exodermis. Esta zona generalmente no está presente en las pteridófitas. La exodermis está formada por una a varias capas de células vivas, que a veces incluyen esclerénquima. Sus células pueden ser todas alargadas y suberificadas o lignificadas o algunas ser cortas y no estar lignificadas. Las células de la exodermis de las raíces de muchas angiospermas tienen bandas de Caspary y desarrollan muy rápidamente suberina y, en algunas especies, también celulosa. Su función sería la de evitar la pérdida de agua desde la raíz al suelo. Desde un punto de vista tanto estructural como químico la exodermis se parece a la endodermis, y los factores causales de su desarrollo son iguales.

CILINDRO VASCULAR.- El cilindro vascular comprende todos los tejidos que se encuentran por dentro de la endodermis, o sea, el sistema vascular y el parenquima asociado. Está delimitado por un tejido llamado periciclo, el cual está formado por una o varias capas de celulas —en el caso de las gimnospermas y de algunas angiospermas, entre ellas algunas gramíneas— y que excepcionalmente puede faltar, como ocurre en las plantas acuaticas y en las plantas parasitas. Las células del periciclo son parenquimáticas, de paredes delgadas, alargadas, rectangulares en sección longitudinal. Puede contener laticiferos y conductos secretores. A veces la capa de células que la forman queda interrumpida por la diferenciación de elementos del xilema y floema. En las espermatofitas el periciclo tiene actividad meristemática, es decir, funciona como un meristema, ya que origina parte del cambium, el felogeno y las raíces laterales. En las plantas monocotiledóneas que no sufren crecimiento en grosor el periciclo a menudo se esclerifica en las raíces viejas.

CLASIFICACIÓN Y MODIFICACIÓN DE LAS RAÍCES.

Las raíces pueden experimentar modificaciones estructurales pronunciadas, que pueden ser consideradas, en la mayoría de los casos, como adaptaciones al medio ambiente o bien como consecuencia de una especialización funcional diferente a la típica.

Raíces reservantes. Las plantas que sobreviven como adultas a períodos de estrés predecibles suelen poseer órganos reservantes para rebrotar luego de los mismos. A veces esta adaptación la poseen en las raíces,

Raíces napiformes, cuando la raíz principal es la reservante, como en la zanahoria (Daucus carota) y el nabo (Brassica rapa) (puede estar incluido el hipocótilo y hasta parte del tallo, si bien se ve en el corte anatómico y no en la morfología externa,

Raíces caulinotuberosas, como en la remolacha forrajera (Beta vulgaris var. crassa) y el rábano, el colinabo (Brassica napobrassica) y el apio (Apium graveolens)., 

Raíces tuberosas, cuando varias raíces se engrosan para almacenamiento sin presentar raíz principal, como en Dahlia, la yuca o mandioca (Manihot esculenta), Ranunculus ficaria y algunas marantaceas tropicales como el lairén (Calathea allouia), xilopodios, cuando la raíz principal se lignifica y reserva agua en su parénquima acuífero en su interior, encontrada en regiones con períodos muy secos, como el añil (Indigofera suffruticosa) y algunos Eucaliptus. Las raíces reservantes se asemejan a los tubérculos caulinares —como el de la papa— ya que, de hecho, son órganos análogos, pero su homología respecto a las raíces se reconoce porque poseen cofia, carecen de yemas o cicatrices foliares y por su estructura anatómica. *

Raíces suculentas si son reservantes de agua,

Raíces fúlcreas o zancos, y raíces tabulares o tablares: son raíces leñosas, de soporte.

Raíces aéreas, las de las plantas epífitas, adaptadas a la sequía del aire,

Raíces estranguladoras, las de las plantas epífitas que al llegar sus raíces al suelo enraízan y se vuelven árboles leñosos ahogando al soporte (plantas estranguladoras),

Raíces contráctiles. Comunes en las plantas bulbosas  o de tallo subterráneo de almacenamiento.

Raíces respiratorias o neumatóforos, pneumatóforos, neumorrizas 

Raíces haustoriales características de las plantas parásitas y hemiparásitas.

Raices proteoides, proteiformes o en racimo son densos conglomerados de raíces que mejoran la absorción de nutrientes, posiblemente modificando químicamente el ambiente del suelo para mejorar la solubilización de los mismos. Como resultado, las plantas con raíces proteiformes puede crecer en suelos con escasa cantidad de nutrientes, como los suelos con deficiencia de fósforo, por lo que están presentes en plantas que son colonizadoras de ambientes xéricos.

Raíces coraloides de las cicadáceas.

Micorrizas, simbiontes con un hongo.

Nódulos, simbiontes con una bacteria fijadora de nitrógeno.

Raíces especializadas en fotosíntesis de algunas epífitas.

Raíces gemíferas, que portan yemas adventicias

SISTEMAS DE RAÍCES.

Se define al sistema radicular o sistemas de raíces como el conjunto de raíces de una planta. Se identifican 2 tipos:

SISTEMA RADICAL PRINCIPAL, PRIMARIO O AXONOMORFO

Es propio de las gimnospermas y la dicotiledóneas. La planta presente una sola raíz principal gruesa y se forma a partir de las radícula del embrión, esta raíz forma a partir de la radícula del embrión, esta raíz forma varias raíces laterales de menor grosor que se ramifican cada vez más cubriendo un área mayor o igual que la corona de la planta

La raíz axonomorfa forma varias raíces laterales que en orden de formación son: secundarias, terciarias y cuaternarias. EJM: toronja, papaya, pimiento, eucalipto, laurel, teca, etc.

FISIOLOGÍA DE LOS VEGETALES

Los vegetales se alimentan con los nutrientes del sustrato y en el curso de su respiración emplean el anhídrido carbónico del aire, produciendo oxigeno (O₂) durante este proceso, que expulsan al exterior.

Gracias a la energía solar convierten, mediante la fotosíntesis, las sustancias minerales del suelo en materia orgánica que formara sus tejidos y órganos.

LA NUTRICIÓN

Las plantas son organismos autótrofos porque poseen la capacidad de producir su propio alimento, transformando en materia orgánica determinados compuestos inorgánicos del suelo, utilizando para esas reacciones la energía solar. La mayoría de estos compuestos se encuentra en el suelo de donde los ha de absorber, aunque algunos, como el anhídrido carbónico, lo toman del aire durante la respiración.

Para sintetizar hidratos de carbonos de carbono, grasas, proteínas, fermentos, etc., emplean carbono, oxigeno e hidrogeno. Con el nitrógeno sintetizan proteínas, fermentos, clorofila y vitaminas (Vit), con el azufre (S) varios proteínas y la vitamina B_1, con el fosforo los nucleoproteidos y los fosfatidos. El potasio (K) y el calcio (Ca) tienen efectos antagonistas entre si cuando están presentes en forma de iones. El primero estimula el hinchamiento de las células y el segundo lo inhibe. El magnesio (Mg) y el hierro (Fe) sirven para producir la clorofila y algunos fermentos, y el hierro además fabrica fermentos respiratorios.

Para que estos compuestos inorgánicos penetran en las células absorbentes de las raíces penetren en las células absorbentes de las raíces mediante el proceso de la osmosis (es decir, el fenómeno del transporte a través de una membrana semipermeable) han de estar disueltos en agua. Una vez dentro de las raíces, a través de los vasos conductores llegaran a las hojas, que son los órganos sintetizadores. En el caso de las plantas inferiores, que carecen de raíces, la absorción simplemente por difusión a través de la pared celular.

El agua junto con los nutrientes que lleva disueltos, puede llegar a través de los vasos hasta las hojas gracias principalmente a la fuerza ascendente provocada por el vaso que produce la evaporación del agua a través de las hojas, es decir, el fenómeno de la capilaridad. Cuando llega a las hojas, mediante las reacciones de la fotosíntesis se elabora la sustancia orgánica que después, en forma de savia elaborada, desciende por los vasos y se distribuye entre los distintos órganos de la planta.