Atlas de histología vegetal y animal

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Tejidos vegetales

INTRODUCCIÓN

Cuando hablamos de las características de los tejidos de las plantas tenemos que tener en mente la historia ocurrida hace unos 450 a 500 millones de años, en el paleozoico medio, cuando las plantas conquistaron la tierra. El medio terrestre ofrece ventajas respecto al medio acuático: más horas y más intensidad de luz, y mayor circulación libre de CO2. Pero a cambio las plantas tienen que solventar nuevas dificultades, casi todas relacionadas con la obtención y retención de agua, con el mantenimiento de un porte erguido en el aire y también con la dispersión de las semillas en medios aéreos. Para ello las plantas se hacen más complejas: agrupan sus células y las especializan para formar tejidos con funciones más especializadas para hacer frente a estas nuevas dificultades. Atendiendo a razones topográficas, los tejidos se agrupan en sistemas (Sachs, 1875), que se usan para resaltar la organización de estos tejidos en estructuras más amplias de la planta. Los sistemas de tejidos se agrupan para formar los órganos.

Las características de las células y tejidos de las plantas son un reflejo de su actividad y de su función:

Agua. Una de esas características es la especial relación que tienen las plantas con el agua. Todos los organismos usan agua, pero las plantas además la usan como una herramienta hidráulica. Ya que carecen de estructuras contráctiles como las células musculares, las plantas han evolucionado para aprovecharse de las propiedades físicas del agua para generar fuerzas que muevan fluidos, y generen fuerzas para el crecimiento y el movimiento. Cuando el agua se evapora por transpiración en una hoja, ese agua es reemplazado por otra agua proveniente de la hoja, y esta tira del agua del peciolo, esta de la del tallo y esta de la de la raíz, y finalmente del suelo. La diferencia de energía entre el agua de la atmósfera y la del suelo es suficiente para arrastrar agua hasta decenas de metros de altura a lo largo de los troncos. Mediante la concentración de solutos en algunos tipos celulares las plantas son capaces de generar fuerzas de expansión que producen el crecimiento celular. Se generan fuerzas tan grandes como por ejemplo para que las raíces sean capaces de romper las piedras. El movimiento de los órganos de las plantas carnívoras para atrapar a los insectos está mediada por corrientes de agua.

Autótrofas. Las plantas tienen clorofila y son fotoautotrofas. Fotoautótrofas quiere decir que utilizan la luz solar, agua y sales minerales para sintetizar todas las moléculas orgánicas que necesitan como azúcares, proteínas, lípidos y nucleótidos. Los fitocromos son capaces de percibir los cambios en el ciclo luz-oscuridad, y así anticipar floraciones o brotes. Otra característica de las plantas es que no generan prácticamente residuos resultantes de su actividad metabólica. Los animales tienen un sistema digestivo y excretor que genera constamente residuos. Por el contrario, las plantas tienen un metabolismo para generar lo que necesitan sin productos de deshecho.

Inmóviles. Como las plantas no se pueden mover, se defienden de sus predadores mediante la creación estructuras en su cuerpo como espinas, o creando sustancias tóxicas o repelentes, muchas de estas sustancias las usamos los humanos, tales como especias, colorantes, drogas, medicinas, etc. Además, tienen que competir con otras plantas por la luz, por el agua y los nutrientes, y esto determina la evolución y diversidad de sus estructuras.

Crecimiento continuo. Durante la vida de la planta hay un crecimiento continuo, lo que en las plantas con semillas ocurre en los meristemos. Al contrario que los animales, algunas plantas pueden vivir cientos de años y siempre hay un aporte de nuevas células.

Todas las células de los tejidos proceden de otras células indiferenciadas que se agrupan formando unas estructuras denominadas meristemos, aunque a veces pueden estar dispersas. Las plantas vasculares producen semillas, dentro de las cuales se forma el embrión, que se desarrolla y crece gracias a la actividad de los tejidos embrionarios o meristemáticos. A medida que la planta se desarrolla, los meristemos se mantienen en algunas partes de la planta y permiten su crecimiento, a veces a lo largo de toda la vida de la planta.

Tradicionalmente los tejidos de las plantas se agrupan en tres sistemas : sistema de protección (epidermis y peridermis), fundamental (parénquima, colénquima y esclerénquima) y vascular (xilema y floema) (Figura 1).

Tejidos de las plantas
Figura 1. Clasificación tradicional de los tejidos de las plantas.

El sistema de protección permite resistir un medio ambiente variable y seco. Está formado por dos tejidos: la epidermis y la peridermis. Las células de estos tejidos se revisten de cutina, suberina y ceras para disminuir la pérdida de agua, y aparecen los estomas en la epidermis para controlar la transpiración y regular el intercambio gaseoso.

El sistema fundamental lleva a cabo funciones metabólicas y de sostén. Una gran proporción de los tejidos vivos de las plantas está representada por el parénquima, el cual realiza diversas funciones, desde la fotosíntesis hasta el almacén de sustancias. Para mantenerse erguidas sobre la tierra y mantener la forma y estructura de muchos órganos las plantas tienen un sistema de sostén representado por dos tejidos: colénquima y otro más especializado denominado esclerénquima. La función de mantener el cuerpo de la planta erecto pasará a los sistemas vasculares en plantas de mayor porte.

Uno de los hechos más relevantes en la evolución de las plantas terrestres es la aparición de un sistema vascular capaz de comunicar todos los órganos del cuerpo de la planta. El sistema vascular está formado por dos tejidos: xilema, que conduce mayormente agua, y floema, que conduce principalmente sustancias orgánicas en solución. Sólo hablamos de verdaderos tejidos conductores en las plantas vasculares.

Los tejidos también se pueden agrupar de otras formas. Por ejemplo, por la diversidad celular que los componen. Así, hay tejidos simples o sencillos que sólo contienen un tipo celular, como los parénquimas, mientras que otros son complejos como los de protección o conductores (Figura 2).

Tejidos de las plantas
Figura 2. Clasificación de los tejidos de las plantas según su permanencia, capacidad de división y tipos celulares que los componen.

Los tejidos y sistemas de tejidos se agrupan para formar órganos que pueden ser vegetativos, como la raíz (órgano de captación de agua y sales), tallo (órgano para el transporte, sostén y a veces realiza la fotosíntesis) y hoja (órgano que capta la energía solar, realiza la fotosíntesis y es el principal responsable de la regulación hídrica de la planta), o bien reproductivos como la flor y sus derivados, la semilla y el fruto. Los sistemas de tejidos se distribuyen en modelos característicos dependiendo del órgano.

Antes de introducirnos en el estudio de cada uno de los tejidos y órganos tenemos que entender dos estructuras característicos de las plantas:

Pared celular
Pared celular

1.- Las células de las plantas presentan una estructura denominada pared celular que recubre externamente a su membrana plasmática. Se sintetiza por la propia célula y determina la forma y el tamaño de las células, la textura del tejido y la forma del órgano. Incluso los diferentes tipos celulares se identifican por la estructura de la pared. La pared celular primaria se deposita mientras la célula está creciendo o dividiéndose. La pared celular secundaria es característica de algunas células especializadas y es mayormente depositada cuando la célula ha detenido su crecimiento. Todas las células de las plantas diferenciadas contienen lamina media y pared celular primaria más o menos gruesa pero sólo unos pocos tipos celulares tienen además pared celular secundaria.

2.- A partir del estado embrionario las plantas se desarrollan y crecen gracias a la actividad de los meristemos. El primer crecimiento de todas las plantas, y único en algunos grupos, es el crecimiento en longitud. Éste se denomina crecimiento primario, y corre a cargo de la actividad de un grupo de células meristemáticas que se sitúan en los ápices de los tallos y raíces, así como en la base de los entrenudos. Estos grupos de células constituyen los meristemos primarios. Además, algunos grupos de plantas también pueden crecer en grosor, un tipo de crecimiento denominado crecimiento secundario, y lo hacen gracias a la actividad de otro tipo de meristemos denominados meristemos secundarios.

Bibliografía

Crang R, Lyons-Sobaski, S, Wise R. 2018. Plant anatomy: a concept-based approach to the structure of seed plants. Springer International Publishing. ISBN: 978-3-319-77208-0.

Sachs J. 1875. Text-book of botany: morpholoical and physiological. Clarendon Press. London.

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