¿CÓMO ES LA ESTRUCTURA DE LAS PLANTAS?

Una planta tipo, considerando como tal a cualquier fanerógama, con flores, está compuesta de raíz, tallo y hojas. La forma y estructura de estos tres órganos están en estrecha relación con las funciones que deben desarrollar. La raíz es la parte de la planta que generalmente se encuentra enterrada, procede de la radícula primaria del embrión y se diferencia en numerosas unidades de menor tamaño hasta formar un aparato radical bastante complejo.

En algunos vegetales, la raíz principal, procedente directamente de la radícula primaria, toma un desarrollo claramente superior a las restantes y engrosa debido al aumento de las sustancias de reserva que contiene, como ocurre en el caso de la zanahoria; este modelo de raíz recibe el nombre de axonomorfa. En otros casos, por ejemplo en el trigo y otras gramíneas, se desarrollan aproximadamente igual tanto la raíz principal como las secundarias o laterales. Se habla entonces de raíz fasciculada.

La planta utiliza la raíz no sólo para fijarse sólidamente al sustrato sino también para tomar de éste el agua junto con las sales minerales disueltas, indispensables para el crecimiento y desarrollo de toda la planta.

Como era de esperar, existe una estrecha relación entre el desarrollo de la parte aérea y las raíces de una planta: en efecto, cuanta más envergadura tenga el conjunto formado por las ramificaciones y las hojas, más fuertemente tiene que estar la planta anclada en el sustrato a fin de poder resistir la fuerza de los embates del exterior. Especialmente en lugares de desplome y batidos por el viento, es frecuente que se encuentren plantas con aparatos radiculares de varios metros. Sobre sustratos rocosos, el desarrollo radicular es superficial; en terrenos sueltos y profundos, en cambio, las raíces penetran de forma casi perpendicular en el suelo. Las raíces requieren no sólo agua sino también el contacto con el aire; en terrenos demasiado compactos o pantanosos, con escasa aireación, las raíces tienen un desarrollo difícil y llegan fácilmente a morir.

Si se sumerge parcialmente en agua un esqueje de hiedra, de adelfa, o bien de avel, se observa que inmediatamente desarrollan pequeñas raíces que reciben el nombre de adventicias. En cambio, algunas plantas propias de zonas tropicales producen raíces aéreas, como ocurre en algunos grupos de orquídeas, que suelen vivir sobre el tronco de otras plantas, situación que prefieren al suelo. Estas plantas reciben el nombre de epífitas (del griego epi, "sobre", y phýo, "crecer"). Las raíces que cuelgan en el aire se revisten de un involucro esponjoso, denominado velo, que absorbe la humedad de la atmósfera y también el agua de la lluvia. Algunas especies de Ficus emiten asimismo raíces epígeas que alcanzan hasta el suelo, al que se fijan; de este modo colaboran al sostén de la planta; estas raíces especiales reciben el nombre de fúlcreas o columnares. Todavía es más singular el caso de las plantas de manglar, cuyas raíces están sumergidas en el agua, pero que emiten una especie de protuberancias dirigidas hacia arriba a fin de obtener aire puro. Estas formaciones disponen de pequeñas aberturas para facilitar los intercambios gaseosos; reciben el nombre de raíces respiratorias o neumatóforos. Finalmente, conviene también citar el caso de determinadas especies de plantas parásitas que transforman el carácter de las raíces hasta convertirse en órganos para perforar los tejidos de las plantas hospedantes, alcanzar el cilindro central y succionar la savia elaborada a través de los vasos conductores.

Al observar mediante una lupa la extremidad de una raíz (ápice radical), éste muestra un aspecto bastante particular: aparece revestido por una especie de caperuza que recibe el nombre de caliptra o pilorriza. Protegidos por la caliptra se disponen varios estratos de células (tejido meristemático) que continuamente se dividen, dando origen a los tejidos diferenciados, que reciben el nombre de definitivos. A continuación del ápice se encuentra la región pilífera, formada mayoritariamente por células superficiales alargadas hacia fuera en el sentido de formar delgadísimos filamentos (pelos radicales).

En general estos pelos son bastante abundantes (de hasta 400 por mm²) y desempeñan una importante función: disponerse a través de los microscópicos gránulos que componen el suelo, uniéndose intensamente a ellos, y succionar el agua y las sales minerales. No obstante, su vida media es corta ya que, a medida que crece la raíz, la pilorriza se aleja, perdiéndose los primitivos pelos que son sustituidos por otros nuevos dispuestos en las proximidades del ápice.

En la raíz, la disposición de los vasos conductores (vasos leñosos y tubos cribosos) es muy característica. En una sección transversal, es posible observar, en una disposición central, los vasos leñosos y liberianos dispuestos a modo de radios alternos. En determinadas plantas, esta estructura primaria es permanente durante toda la vida del organismo. En otras, que probablemente forman las especies más importantes, el engrosamiento de la raíz se produce mediante un estrato de tejido meristemático denominado cámbium, dispuesto entre los elementos leñosos y los liberianos. Este estrato produce cada nueva primavera nuevos vasos leñosos hacia el interior y vasos liberianos hacia el exterior, formando paulatinamente una serie de anillos concéntricos. La raíz quedaría sin protección externa si periféricamente otro tejido meristemático, denominado feligíneo, no procediera a formar súber hacia la parte exterior y felodermis (tejido parenquimático) hacia el interior. Esta nueva organización de la planta, generalmente presente en todas las especies no anuales, recibe en botánica la denominación de estructura secundaria de la raíz.

Como se ve por el proceso descrito, la primitiva raíz se transforma en una estructura capaz de sostener el peso de un poderoso tronco, pero inadecuada para absorber el agua y las sales minerales presentes en el suelo. Esta importante tarea queda reservada a las partes más jóvenes, en concreto a la zona apical de la raíz que, al renovarse sin cesar, avanzan considerablemente. Sirvan como ejemplo de la magnitud de este hecho algunos datos. Según una serie de medidas realizadas, se sabe que las raíces del maíz avanzan del orden de 5-6 cm diarios, mientras que el aumento medio calculado para toda una planta de centeno madura es del orden de 5 km diarios, sin tener en cuenta el crecimiento de los pelos radicales, que puede cifrarse en unos 90 km.

En el caso de los árboles, el tallo o tronco constituye el órgano de la planta destinado al sostén de las hojas, de las flores y de los frutos y representa una continuación anatómica de la raíz. Generalmente está dispuesto en posición vertical y es de porte robusto. Se origina a partir de una yema formada por tejido meristemático, rodeada por folíolos estrechamente unidos entre sí y cubiertos a su vez por escamas. Al desarrollarse la yema se pierden las escamas, el tallo se alarga y las hojas se abren. El punto de inserción de las hojas en el tallo recibe el nombre de nudo, e entrenudo el espacio que separa dos nudos consecutivos, punto en el que el crecimiento es más rápido. En la axila de las hojas se forman pequeñas protuberancias que constituyen las denominadas yemas o primordios de las ramificaciones.

Según estén destinadas a la producción de hojas y ramificaciones o bien ramificaciones y flores, reciben el nombre de folíferas o bien floríferas. Existen también ejemplos de yemas mixtas, como ocurre en el falso castaño y en la vid. Los brotes que deben interrumpir su desarrollo durante la estación desfavorable para continuar su crecimiento en la siguiente primavera, se protegen con un apretado tomento o bien con resinas y gomas especiales, que al penetrar hacia el interior cementan prácticamente toda la estructura.

También es interesante tratar, aunque sea brevemente, de la ramificación del tallo: si el eje principal presenta un desarrollo superior al de los secundarios, se produce una forma típica en pirámide, muy común en el caso de las coníferas (pinos, abetos, etc.). Por el contrario, si se detiene el crecimiento del eje principal o bien se desarrolla menos que las ramificaciones laterales, se llega a un aspecto externo esférico que es el más abundante (caso del tilo, el olmo, etc.).

La consistencia del tallo es también un carácter que ofrece una amplia variabilidad. El tallo herbáceo, poco lignificado, es típico de las plantas anuales o bianuales (las que desarrollan su ciclo vital completo en uno o dos años). Se da el nombre de culmo a un tallo fistuloso y tabicado, propio por ejemplo de las Gramíneas; además, en este caso se impregna de silicatos, lo que ayuda a aumentar su consistencia. Un tallo blando, no ramificado y desprovisto de hojas, recibe el nombre de escapo; es frecuente entre las Monocotiledóneas, por ejemplo en los narcisos. Las plantas que poseen un tallo tan sumamente corto que parece que carezcan de él reciben el nombre de acaules: éste es el caso de la primavera y de la genciana.

En las plantas perennes cuyo ciclo vital se desarrolla en varios años, el tallo es mucho más consistente y robusto. El nombre de “árbol” suele reservarse para los tallos leñosos, rectos, y que sólo se ramifican a partir de un determinado punto. El avellano, por ejemplo, se ramifica a partir de la misma base. Se trata pues de un arbusto o frútice; la salvia, en cambio, es un subfrútice puesto que, además de ramificarse a partir de la base, posee toda la parte superior herbácea y destinada a morir y renovarse cada año.

En algunos casos el tallo es incapaz de mantenerse erecto debido al peso de las hojas, de las flores y de los frutos. Ante tal situación existen dos estrategias distintas de comportamiento: o bien se convierte en un tallo rastrero, dispuesto directamente sobre el suelo, como ocurre en la calabacera, o bien trepa sobre una estructura utilizable como sostén, que puede ser otro vegetal o un simple palo; en este caso recibe el nombre de tallo trepador o voluble. Como ejemplo de tallos trepadores pueden citarse la judía, la madreselva y la vid.

Normalmente, el tallo de las plantas es aéreo o epigeo pero con una pequeña parte subterránea. En algunos casos, sin embargo, esta parte subterránea alcanza notable desarrollo y se transforma en un órgano de reserva. Los tallos subterráneos reciben el nombre de tubérculo (patata), rizoma (gladiolo) o bulbo (cebolla). En el tubérculo, tallo engrosado y repleto de sustancias de reserva, son observables las yemas, denominados ojos; a partir de cada yema puede desarrollarse un nuevo vástago. El rizoma adopta una disposición horizontal (paralela al suelo), como sustancia de reserva contiene almidón y cada año se desarrolla la parte epigea de la planta, que al terminar la estación se pierde y es sustituida al año siguiente por una nueva yema. En el caso del bulbo, las hojas están transformadas en órganos de esencia carnosas; la yema tiene su origen en el apretado involucro.

El tallo de las fresas presenta también una particularidad interesante. Esta planta se reproduce con facilidad por vía de diferenciación de algunos tallos ramificados rastreros, llamados estolones, emiten brotes y raíces que dan origen a una nueva planta. La vid, incapaz de procurarse el suficiente sostén, transforma algunas ramificaciones en zarcillos que permiten la adhesión al sostén. En el caso de las plantas suculentas es también digno de destacar cómo, al fin de resistir la sequedad del clima extremo en el que viven, reducen notablemente su superficie de transpiración; puesto que el agua se pierde en su mayor parte por las hojas, éstas se reducen a simples espinas y proporcionan al tallo y a las ramificaciones, denominados cladodios, la apariencia de grandes hojas carnosas y de color verde.

En la yema apical, tal como ya ha sido dicho, están dispuestos los tejidos meristemáticos. Al examinar una sección transversal de un tallo joven se observa, del exterior hacia el interior, la epidermis, la corteza formada de varios estratos (hileras de células verdes con abundante clorofila, a continuación las células incoloras y ricas en granos de almidón, con funciones de tejido de reserva), y finalmente en el centro se dispone el cilindro central, especie de columna formada de parénquima en cuyo interior aparecen algunos haces conductores con el liber dirigido hacia la corteza y el leño dispuesto en el centro del tallo. 

Los haces se acompañan de fibras que aumentan la resistencia mecánica de la planta. la estructura descrita es permanente durante toda la vida de las plantas denominadas Monocotiledóneas, plantas que por regla general disponen de un solo cotiledón u hoja de reserva en la semilla. en otras planta superiores, que a veces pueden alcanzar dimensiones realmente considerables, entra en actividad un tipo especial de tejido denominado cambium, situado entre el liber y el leño y de naturaleza meristemática. Al igual que ocurría en la raíz, este tejido genera elementos leñosos hacia la parte interna y elementos liberianos hacia el exterior. Este proceso tiene lugar a principios de cada primavera, formándose una serie de anillos concéntricos cuyo radio crece de año en año. Estos anillos permiten no solo estimar la edad de la planta a partir del numero presente de ellos, sino que  a la vez su propia naturaleza permite extraer determinadas conclusiones acerca de las condiciones estacionales. Por ejemplo, la humedad y el calor que influyen considerablemente en el desarrollo de los anillos del leño secundario.

Los anillos del leño mas viejos e internos forman la parte mas dura y compacta del tronco (duramen). se pierde asimismo la capacidad de transporte, que queda reservada para las capas mas superficiales, siempre en constante renovación. Esta es la razón por la que en ocasiones pueden observarse ejemplares de arboles prácticamente vacíos por dentro y que sin embargo continúan vivos. El transporte de la savia bruta que a partir de las raíces se dirige hacia las hojas es asegurada por los anillos de los vasos leñosos periféricos: el acarreo de la savia bruta que baja de las hojas a través de todo el tallo se asegura por los vasos liberianos dispuestos debajo de la corteza. La hoja es el órgano de la planta dedicado fundamentalmente a la fotosíntesis, al menos en condiciones normales, es decir, cuando muestra el característico aspecto verde, y está más o menos extendida, plana y delgada. Generalmente está formada por dos partes distintas: una parte ensanchada denominada lámina y otra cilíndrica y larga, que une la anterior al tallo y se denomina pecíolo.

Existen hojas denominadas simples, como la del laurel, platanero y calabacera, etc., con la lámina formada por una sola pieza, y hojas compuestas, que muestran varias partes independientes entre sí, como en el caso del rosal, la acacia y el falso castaño. La forma de la lámina foliar es también bastante variable, y según su morfología recibe los nombres de oval, triangular, lineal, acorazonada, espadiforme, lanceolada, acicular, etc.; en función del perfil se clasifican en enteras, serradas, dentadas, lobuladas, laciniadas, etc.

La nerviación de las hojas constituye otro carácter importante: las nerviaciones proceden del tallo y representan las últimas terminaciones de los elementos conductores que después de recorrer el pecíolo forman un fino retículo por toda la lámina foliar. Su disposición es un carácter distintivo utilizable en la clasificación de los vegetales. A grandes rasgos, y según la nerviación, las hojas pueden clasificarse en paralelinervias, cuando las nerviaciones corren paralelas a los bordes de la lámina, y penninervias, en el caso de que dispongan de una nerviación principal mediana de la que parten numerosas nerviaciones secundarias, paralelas entre sí. Finalmente, se denominan palminervias las hojas en las que varias nerviaciones se disponen radialmente por toda la lámina a partir de donde ésta se inserta en el pecíolo.

Las dimensiones de las hojas son también muy variables, ya que pueden ser muy reducidas como en la elodea (Elodea canadensis) o en la esparraguera, mientras que la lámina es de gran tamaño en la flor de loto y especialmente en la famosa especie Victoria regia, cuyas hojas alcanzan un diámetro superior a un metro.

Puede suceder que bajo determinadas circunstancias se modifiquen las características propias de las hojas. Algunas transformaciones son fundamentalmente la fotosíntesis, al menos en condiciones normales, es decir, cuando muestra el característico aspecto verde, y está más o menos extendida, plana y delgada. Generalmente esta formada por dos partes distintas: una parte ensanchad denominada lamina y la otra cilíndrica y larga, que une la anterior al tallo y se denomina peciolo.

Existen hojas denominadas simples, como las del laurel, el platanero y calabacera, etc., con la lamina formada por una sola pieza, y hojas compuestas, que muestran varias partes independientes entre sí, como el caso del rosal, la acacia y el falso castaño. La forma de la lamina foliar es también bastante variable, y según su morfología recibe los nombres de oval, triangular, lineal, acorazonada, espadiforme, lanceolada, acicular, etc., en función del perfil se clasifican en enteras, serradas, dentadas, lobuladas, laciniadas, etc.

La nerviación de las hojas constituye otro carácter importante: las nerviaciones proceden del tallo y representan las ultimas terminaciones de los elementos conductores que después de recorrer el peciolo forman un fino retículo por toda la lamina foliar. Su disposición es un carácter distintivo utilizable en la clasificación de los vegetales. A grandes rasgos y según la nerviación, las hojas pueden clasificarse en paralelinervias, cuando las nerviaciones corren paralelas a los bordes de la lamina, y penninervias, en el caso del que dispongan de una nerviación principal mediana de la que parten numerosas nerviaciones secundarias paralelos entre si. Finalmente, se denominan palminervias las hojas en las que varias nerviaciones se disponen radialmente por toda la lamina a partir de donde esta se inserta en el peciolo.

 

Las dimensiones de las hojas son también muy variables, ya que pueden ser muy reducidas como en la elodea ( Elodea candensis) o en la esparraguera, mientras que la lamina es de gran tamaño en la flor de loto y especialmente en la famosa especie Victoria regia, cuyas hojas alcanzan un diámetro superior a un metro Puede suceder que bajo determinadas circunstancias se modifiquen las características propias de las hojas. Algunas transformaciones son especialmente drásticas, cómo ocurre en el caso de las espinas. En otros casos, las hojas se transforman en zarcillos que son utilizados por las plantas volubles para trapear, como ocurre con la planta del guisante. Los zarcillos debidos a transformaciones foliares son distintos de los que proceden de la reducción de ramificaciones, como la vid. Las escamas que protegen las yemas son asimismo hojas transformadas, como ocurre ene l bulbo de la cebolla. 

En las denominadas plantas carnívoras, las hojas se modifican para propiciar la captura de insectos, cuyos cadáveres son utilizados para proporcionar el necesario complemento mineral, ya que estas plantas suelen vivir en lugares muy pobres. Finalmente, también hay que entre presente que al menos las partes más llamativas de las flores (pétales y sépalos) proceden asimismo de hojas transformadas. Las hojas de las distintas plantas no crecen libremente, sino que están reguladas en su desarrollo por una ley de simetría tan exacta que puede expresarse mediante una formula matemática. La mayoría de las hojas ofrecen una estructura dorsiventral: presentan una pagina superior, denominada haz, cuya epidermis esta revestida por una fina cutícula, y otra inferior, denominada envés, con la epidermis provista de una serie de aberturas que reciben el nombre de estomas (del griego stóma, "boca"). cada estoma está formado por dos células reniformes opuestas y en comunicación  con una pequeña cavidad que recibe el nombre de cámara subestomática. Las dos células de cierre regulan la abertura y oclusión de la cavidad y en consecuencia los intercambios gaseosos que tienen lugar con la cámara subestomática a través de un mecanismo muy interesante. Según el mayor o menor grado de turgencia de las células, los bordes del estoma se abren o se aproximan hasta cerrarse por completo, de modo que la planta puede regular a voluntad este movimiento en función de la variación de las condiciones externas y de sus necesidades vitales. 

Aún cuando a veces algunos de estos estomas se disponen en el haz, en general los estomas suelen  encontrarse en el envés, donde es posible observarlos a través del microscopio. Como cantidad estimativa, existen alrededor de varios centenares por mm². Las hojas que flotan de algunas plantas acuáticas tienen los estomas localizados en la página superior, puesto que es la única cara de la hoja que se halla en contacto con el aire. 

Todo el espacio dispuesto entre las dos epidermis está ocupado por tejidos, zona que en conjunto se denomina mesófilo; su espesor es variable según la consistencia de las hojas. Debajo de la epidermis del haz se dispone una capa que recibe el nombre de parénquima en empalizada: las células que lo forman con abundantes cloroplastos, están dispuestas una junto a la otra  a modo de palos. A continuación se dispone un estrato de células mas o menos esféricas, separadas por grandes espacios intercelulares (tejido esponjoso o lagunar). Estas células contienen un numero muy reducido de cloroplastos en relación con las anteriores, este hecho explica por qué la cara inferior de las hojas suele ser de un color verde menos intenso. En los bordes y en el ápice de la hoja se observan al microscopio los denominados estomas acuíferos, cuya finalidad es la eliminación del agua que ha sido absorbido en exceso. 

Es frecuente observar en primavera, a primera hora de la mañana, brillar el sol pequeñas gotas de agua que parecen rocío: en realidad no son mas que gotitas de agua emitidas por los estomas acuíferos por la noche, cuando la temperatura demasiado fría no permite la suficiente transpiracion.de la planta. 

Por el tejido mesófilo están diseminados los vasos conductores (la nerviación). La parte central del sistema contiene vasos leñosos y tubos liberianos, con una disposición que queda determinada por su situación  en el tallo. hacia el haz se disponen los vasos leñosos que discurren por el interior del cilindro central, mientras que hacia la pagina inferior se disponen los tubos liberianos. 

También hay que señalar que la nerviación principal está dispuesta casi siempre en el centro de la lamina foliar, puesto que realiza también una función mecánica de sostén al tender a favorecer la buena disposición de la hoja frente  a la luz solar. En las hojas no se desarrolla una estructura secundaria, dada la vida relativamente breve de las mismas. En muchas especies las hojas nacida en primavera se marchitan y caen con los primeros fríos otoñales (especies de hoja caduca) existen también otras especies en las que el follaje perdura durante todas las estaciones y no se pierde todo simultáneamente, sino que poco a poco los elementos mas viejos son sustituidos por las nuevas hojas. Como ejemplo de especies de hojas perennes pueden citarse el olivo, los agrios, el laurel, numerosas especies de coníferas, etc. En general, este proceso de renovación de las hojas esta estrechamente relacionado con a las condiciones climáticas. Al carecer de hojas, la planta entra en una especie de letargo que hace que entretanto la actividad quede sumamente reducida. De este modo, puede afrontar sin perjuicio los largos periodos de calor y frio excesivos. Sobrevivirán, por consiguiente, a todos los rigores climatológicos.