La mitad oculta de las plantas

Escrito por Alejandro Méndez Bravo

Las plantas presentan una gran variedad de formas, tamaños y estilos de vida, y ya sea que habiten un bosque, un huerto o un jardín, existen elementos comunes entre ellas. La mayoría tiene un tallo o un tronco que le sirve de sostén, hojas donde  producen energía mediante la fotosíntesis, y frecuentemente flores y frutos que permiten su reproducción. Si bien, estas estructuras parecen suficientes para definir a una planta, existen otras, frecuentemente ocultas ante nuestra vista; sin las cuales su existencia sería imposible. Estamos hablando de las raíces.

 

El origen de las raíces

Las plantas evolucionaron en tierra firme, a partir de las algas verdes. Entonces, estaban representadas por parientes de los musgos y las hepáticas modernas; las cuales carecían de raíces y tejidos transportadores. Todos sus tejidos poseían la capacidad de absorber agua y minerales disueltos en ella, pero no podían vivir más que en zonas con humedad constante y agua corriente. Hace aproximadamente 416 millones de años, en el periodo Devónico, aparecieron las primeras raíces, que evolucionaron a partir de los rizoides, estructuras encargadas de anclar las plantas al suelo y a las rocas.

 En un principio eran raíces sencillas que penetraban el suelo en el orden de los milímetros, y seguían dependiendo de la acumulación de agua en estos estratos superficiales. Conforme aumentaron en complejidad, fueron desarrollando tejidos especializados para el transporte (el xilema lleva la solución de agua y minerales a la parte aérea y el floema los productos de la fotosíntesis hacia la raíz) que adquirieron además la capacidad de engrosar radialmente;  lo que les permitió explorar suelos más profundos y adquirir el agua de estratos cada vez más inferiores. Este fortalecimiento hizo las raíces más resistentes y permitió a las plantas adquirir tamaños cada vez mayores. Basados en el registro fósil, hoy se sabe que, para finales del Devónico (hace unos 360 millones de años), existieron bosques de licopodios, helechos y coníferas de hasta 30 metros de altura.

 

 

Funciones y datos interesantes de las raíces

Las raíces ramifican irregularmente en patrones generalmente complejos que les permiten explorar el suelo tanto de forma vertical como horizontal. Dichas ramificaciones aumentan el área de contacto para la adquisición de agua y nutrientes. Se sabe por ejemplo que la raíz de una sola planta de centeno (Secale cereale), está compuesta hasta por 14 millones de ramificaciones que dispuestas una tras otra pueden medir hasta 623 km de longitud  (sin incluir a unos 14 billones de pelos radiculares).  ¡Todo contenido en un cubo de 23x23 cm! De tal manera que el peso seco de la biomasa de la raíz, puede igualar, e incluso duplicar el de las partes aéreas de muchas plantas. 

Además, las numerosas ramificaciones  funcionan como contrafuertes que le permiten a las partes aéreas acumular enormes cantidades de materia y lidiar al mismo tiempo contra las fuerzas de la gravedad, del viento y de las corrientes de agua. Es esta capacidad de anclaje en el suelo la que hace posible que algunos árboles puedan alcanzar más de 100 metros de altura (Sequoia sempervirens).

Las raíces de algunas especies como la papa (Solanum tuberosum) o la zanahoria (Daucus carota) tienen la capacidad de almacenar grandes cantidades de  agua y reservas energéticas y representa una adaptación para lidiar contra climas hostiles y suelos pobres en nutrientes. Las raíces de algunas plantas como las orquídeas (familia Orchidaceae) crecen en los árboles o rocas y no en el suelo, y son capaces de realizar fotosíntesis para optimizar su desarrollo. Otras plantas como los manglares (diferentes especies) forman en sus raíces tejidos especializados para permitir la oxigenación, ya que crecen en aguas estancadas pobremente aireadas.

 

¿Por qué estudiar las raíces?

El crecimiento continuo de las raíces se debe a la generación de células en regiones ubicadas en sus extremos, llamadas meristemos. Las células de los meristemos mantienen un estado indiferenciado, lo que quiere decir que tienen la capacidad de formar parte posteriormente de cualquiera de los tejidos que componen a una raíz.

Este estado indiferenciado es producto de un complejo sistema de regulación genética que funciona mediante un conjunto de sustancias conocidas como reguladores del crecimiento vegetal o, fitohormonas. Las fitohormonas son producidas por las plantas o por microorganismos en el suelo y variaciones en sus concentraciones o interacciones entre ellas modifican el funcionamiento de los meristemos y por ende el crecimiento de las raíces. Si un meristemo pierde su estado indiferenciado, la raíz pierde la capacidad de seguir creciendo pero en cambio puede dar lugar a ramificaciones que moldearán la forma de la raíz para conferirle la mejor adaptación posible ante determinadas condiciones ambientales (presencia de contaminantes, obstáculos como rocas o suelos altamente compactados).

El conocimiento de los efectos de estas fitohormonas, así como de los genes que controlan la actividad de los meristemos representa una herramienta biotecnológica muy importante.  Así por ejemplo, si se identifican los genes responsables de permitir el crecimiento a plantas resistentes a altas concentraciones de contaminantes,  o a bajas concentraciones de nutrientes; se vuelve posible generar cultivos modificados genéticamente con dichas características y solventar así problemas del campo que beneficien directamente a la calidad de vida de las personas.

 

SABER MÁS:

http://www.botanica.cnba.uba.ar/Pakete/3er/LaPlantas/7777/LaRaiz.html

http://www.ibt.unam.mx/computo/pdfs/libro_25_aniv/capitulo_18.pdf

González, C. Blog La Planta. La Raíz

http://www.botanica. cnba.uba.ar/Pakete/3er/LaPlantas/7777/LaRaiz.html

Dubrovsky, J.D. y Shishkova S. (2007). Enigmas de la raíz: la parte oculta de la planta. En: Biotecnología, Capítulo 18, pp. 201-212.

http://www.ibt.unam.mx/computo/pdfs/libro_25_aniv/capitulo_18.pdf 

 

*M. en C. Alejandro Méndez Bravo es estudiante del Programa Institucional de Doctorado en Ciencias, en la opción de Biología Experimental del Instituto de Investigaciones Químico Biológicas de la Universidad Michoacana de San Nicolás Hidalgo.

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