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🍃 Raíces, tallos y hojas

La aduana de la raíz, los anillos del tronco, las capas de la hoja y el compromiso que ningún estoma puede evitar.

La raíz: anclar, absorber y filtrar

Una raíz hace tres cosas: ancla la planta, absorbe agua y nutrientes, y en muchas especies almacena alimento. Pero lo interesante es cómo entra el agua y qué le pasa en el camino.

En la punta está la PILORRIZA, o cofia: un casquete de células que protege al meristemo apical mientras la raíz empuja entre las partículas del suelo. Se va gastando y perdiendo células a medida que la raíz avanza, y se repone continuamente. Es un escudo desechable.

Justo detrás de la punta están los PELOS RADICALES. Aquí hay que insistir: la absorción no la hace la raíz gruesa que uno ve, sino estos pelos, que son prolongaciones finísimas de células individuales de la epidermis. Lo que decide cuánta agua se absorbe es la superficie de contacto con el suelo, y los pelos la multiplican enormemente. Es el mismo principio que la materia ya nombró en las vellosidades del intestino, los alveolos del pulmón, las nefronas del riñón y el micelio de los hongos: cuando hace falta superficie, se dobla o se reparte.

Hacia dentro, el agua atraviesa la CORTEZA, que es una capa gruesa de células de almacenamiento. Y aquí viene el detalle que casi nadie explica: en la corteza el agua puede avanzar cómodamente por los espacios que hay ENTRE las células, sin entrar en ninguna.

Hasta que llega a la ENDODERMIS, la capa que rodea al centro de la raíz, y se topa con la BANDA DE CASPARY: una franja impermeable, parecida a la cera, que sella el espacio entre célula y célula. Ahí el agua ya no puede pasar por fuera y está obligada a atravesar la membrana de una célula. Es el único punto de toda la planta donde eso ocurre, y convierte a la endodermis en una aduana: hasta ahí el agua entra libremente, y de ahí para adentro solo pasa lo que la célula deja pasar. Esa es la respuesta a por qué una planta no absorbe cualquier cosa que haya en el suelo.

Pasada la endodermis está el PERICICLO, la capa de donde nacen las raíces laterales, y en el centro el tejido vascular. En las eudicotiledóneas el xilema forma una X con el floema entre sus brazos; en las monocotiledóneas, las bandas de xilema y floema se alternan alrededor de un núcleo central llamado médula.

La raíz tiene una aduana, y se llama banda de CasparyEs el único punto de la planta donde el agua está obligada a cruzar una membrana.La punta, por fueraPilorrizaprotege al meristemoy se gasta al avanzarPelos radicales:aquí se absorbeUna sola célulaestirada. Multiplicanla superficie: igual queel intestino y el alveolo.El corte, y el camino del aguaH₂OCorteza: el agua avanza por FUERA de las células.Endodermis: la banda de Caspary sella ese paso.Periciclo: de aquí nacen las raíces laterales.Centro: xilema en X y floema entre sus brazos.Por eso una plantano absorbe cualquiercosa del suelo.
La raíz tiene una aduana, y se llama banda de Caspary
  • Sistema radical pivotante

    Una raíz principal gruesa con otras menores saliendo de ella. Ancla firme y almacena alimento y agua. Típico de eudicotiledóneas.

  • Sistema radical fibroso

    Muchas raíces parecidas saliendo juntas. Ancla bien y absorbe rápido en la superficie. Típico de monocotiledóneas como el pasto.

  • Neumatóforos

    Raíces modificadas que salen del agua o del lodo para llevar oxígeno a las raíces sumergidas. Es lo que hacen los mangles.

  • Raíces adventicias de sostén

    Raíces que salen del tallo y llegan al suelo para sostener a la planta, como los zancos del maíz o del mangle rojo.

Dato: Los mangles de la costa yucateca tienen neumatóforos porque el lodo donde viven no tiene oxígeno. La raíz respira: si se ahoga, la planta muere, aunque esté rodeada de agua.

El tallo: sostener, conducir y guardar

El tallo sostiene a la planta, sujeta las hojas y conduce sustancias entre la raíz y ellas. Dentro del tallo, el xilema y el floema se agrupan en HACES VASCULARES, y cómo se acomodan esos haces distingue a los dos grandes grupos de angiospermas: en un tallo monocotiledóneo están dispersos, y en uno eudicotiledóneo forman un anillo o varios anillos concéntricos.

Esa diferencia tiene una consecuencia enorme. Un anillo de haces puede engrosar año tras año gracias al cámbium vascular, y al hacerlo produce ANILLOS DE CRECIMIENTO. Los haces dispersos no pueden. Por eso una palma, que es monocotiledónea, no tiene anillos aunque parezca un árbol.

Un anillo de crecimiento no es una raya sino una banda doble. En primavera, cuando sobra el agua, el cámbium produce células grandes de paredes delgadas, y esa madera se ve clara; al final de la temporada produce células pequeñas de paredes gruesas, y esa madera se ve oscura. La línea nítida que se cuenta es el borde entre la madera oscura de un año y la clara del siguiente.

Y el grosor de cada anillo depende de qué tan buena fue esa temporada: mucha agua, anillo ancho; sequía, anillo delgado. Un tronco es un registro del clima, año por año, y hay una ciencia entera dedicada a leerlo. Es exactamente la misma idea que el registro fósil de la unidad de Evolución: el pasado queda escrito en un material y se puede leer si se sabe cómo.

Muchos tallos están modificados y no parecen tallos. Un TUBÉRCULO, como la papa, almacena alimento. Un RIZOMA almacena y además sirve para reproducirse asexualmente. Un ESTOLÓN, como el de la fresa, se arrastra por la superficie y produce plantas nuevas. Un BULBO, como el de la cebolla, y un CORMO almacenan alimento.

Un tronco es un archivo del clima, año por añoY un anillo no es una raya: es una banda clara más una oscura.Diez temporadas = diez anillosLos rojizos son años de sequía.Cámbium vascular: la fábricade células nuevas, hacia dentro y hacia fuera.El centro es lo más viejoy la orilla, lo más reciente.Un anillo, de cercaprimavera: células grandesfin deEsta líneaes la quecuentas.Ancho = qué tan buena fue la temporadaMucha agua, anillo ancho. Sequía, anillo delgado.Es el mismo principio del registro fósil: el pasadoqueda escrito en un material y se puede leer.Una palma NO tiene anillos.Es monocotiledónea: sus haces van dispersos y no hay anillo que engrosar.
Un tronco es un archivo del clima, año por año

Dato: La papa es un tallo, no una raíz. Los «ojos» de la papa son yemas, y las yemas solo salen de los tallos: por eso una papa olvidada brota y una zanahoria no.

La hoja: la fábrica, capa por capa

La hoja es donde ocurre la fotosíntesis y también la transpiración, y está construida como una fábrica: con el orden de un proceso. Vista en corte, de arriba abajo, cada capa está donde está por una razón que se puede deducir.

Arriba está la CUTÍCULA, cerosa y transparente. Es transparente a propósito: si no dejara pasar la luz, impediría la fotosíntesis de las células que protege. Debajo, la EPIDERMIS SUPERIOR, con células muy juntas que protegen y evitan la pérdida de agua.

Luego el MESÓFILO EN EMPALIZADA: células altas, alargadas y apretadas, repletas de cloroplastos. Está arriba porque la luz entra por arriba, y como es la capa que más fotosíntesis hace, le conviene recibirla primero.

Debajo, el MESÓFILO ESPONJOSO: células redondeadas y sueltas, con grandes espacios de aire entre ellas. Esos huecos no son un defecto sino la vía por donde circulan los gases dentro de la hoja.

Atravesando el mesófilo va el HAZ VASCULAR, que es lo que vemos como nervadura: lleva el xilema, que trae agua desde la raíz, y el floema, que se lleva el azúcar fabricado. Y la hoja se une al tallo por el PECÍOLO, mientras que la parte plana y ancha es la lámina.

Abajo, la EPIDERMIS INFERIOR y en ella los ESTOMAS. Están casi siempre en la cara inferior porque es la que queda a la sombra, y ahí se pierde menos agua. Cada estoma está flanqueado por dos células guardianas con forma de frijol que, al llenarse de agua, se hinchan y se arquean abriendo el poro, y al perder agua lo cierran.

La hoja: cada capa está donde está por una razónLa luz entra por arriba y el agua se pierde por abajo. Todo lo demás se deduce de eso.La luz llega por arribaCutículacerosa y transparenteEpidermis superiorMesófilo en empalizadaalto, apretado y lleno decloroplastos: aquí se hacecasi toda la fotosíntesis.Mesófilo esponjosoLos huecos no son defecto:son por donde circula el gas.xilemafloemaHaz vascular = la nervaduraEstomaentre dos células guardianasEl compromiso que ninguna planta puede evitarPor el mismo agujero entra el CO₂ que necesita y sale el vapor de agua (transpiración). No se pueden separar:por eso, si le falta agua, cierra los estomas aunque le cueste la fotosíntesis. Prefiere no crecer a secarse.
La hoja: cada capa está donde está por una razón
Los dos mesófilos, y por qué están en ese orden
AspectoMesófilo en empalizadaMesófilo esponjoso
Forma de sus célulasAltas, alargadas y muy apretadas entre síRedondeadas y sueltas, con huecos de aire en medio
Dónde estáArriba, justo bajo la epidermis superiorAbajo, entre la empalizada y la epidermis inferior
Para quéHacer fotosíntesis: recibe la luz primero y está lleno de cloroplastosDejar circular los gases entre el estoma y las células que los usan

El compromiso del estoma

Aquí está la idea que amarra la unidad entera. Por el estoma abierto entra el dióxido de carbono que la planta necesita para la fotosíntesis, y por ese mismo agujero sale vapor de agua, en un proceso que se llama TRANSPIRACIÓN. Las dos cosas ocurren por el mismo poro y no se pueden separar.

De ahí sale todo el comportamiento hídrico de una planta. Cuando le falta agua, cierra los estomas aunque eso le cueste dejar de hacer fotosíntesis: prefiere no crecer a secarse. Y cuando hay agua de sobra, los abre y crece.

Es la versión de todos los días del dilema que la cutícula planteó en el primer tema de la unidad: sellarse para no secarse impide respirar. La cutícula lo resolvió con un agujero regulable; el agujero regulable trajo consigo este compromiso permanente.

La transpiración además tiene una consecuencia positiva que conviene mencionar: al evaporarse agua en la hoja, se genera una tensión que ayuda a jalar más agua desde la raíz por el xilema. Es decir, perder agua es parte del mecanismo que la sube.

Muchas hojas están modificadas para otras funciones. Las espinas de un cactus son hojas modificadas, y crecen en grupos sobre unas pequeñas áreas del tallo llamadas aréolas. Las hojas de la planta de jade son órganos de almacenamiento de agua. Las brácteas de la nochebuena cambian de color para atraer polinizadores —lo rojo de una nochebuena son hojas, no pétalos—. Y la hoja modificada de una sarracenia tiene pelos que crecen hacia abajo para impedir que salga el animal atrapado.

El estoma: un solo agujero para dos cosas opuestasEl CO₂ entra y el vapor de agua sale por el MISMO poro. No hay manera de separarlos.ABIERTOcélulas de guardallenas de agua: se curvanCuando hay agua de sobraCERRADOcélulas de guardasin agua: se enderezanCuando le falta aguaCO₂entraH₂Osale (transpiración)no pasa ninguno de los dosEntra el CO₂: hay fotosíntesis, y crece.Sale vapor de agua: transpira.No pierde agua: no se seca.Tampoco entra CO₂: deja de crecer.Cuando le falta agua, cierra: prefiere no crecer a secarse.Es la versión diaria del dilema de la cutícula: sellarse para no secarse impide respirar.Y perder agua no es solo un costo: la tensión que deja ayuda a jalar más agua desde la raíz.
El estoma abierto y cerrado: un solo agujero para dos cosas opuestas

Dato: Lo rojo de una nochebuena no son pétalos: son brácteas, es decir, hojas modificadas que cambiaron de color para atraer polinizadores. Las flores verdaderas son las bolitas amarillas del centro.

Basado en: Biggs, Biología, cap. 22 «La estructura y función de las plantas», sección 2.