Descubra la ciencia detrás del ancho y la altura crecientes de un árbol. Aprenda por qué hay límites en la altura de un árbol pero no en su ancho; Se incluye una discusión sobre el anillo de crecimiento. Contunico ZDF Enterprises GmbH, Mainz Ver todos los videos de este artículo
En la sección Clasificación ecológica y evolutiva , se señala que las plantas terrestres descienden de las plantas acuáticas. Las primeras plantas acuáticas requirieron pocas modificaciones para el soporte estructural o la absorción de agua y nutrientes, ya que el agua circundante satisfizo sus necesidades. El agua, mucho más densa que el aire, mantenía a flote la planta cuerpo; el tegumento delgado permitió un libre intercambio de nutrientes a través de toda la superficie corporal relativamente pequeña y un mecanismo pasivo para la propagación de sus gametos. Sin embargo, una vez que las plantas primitivas comenzaron a invadir la tierra, se requirieron modificaciones para el soporte, la absorción de nutrientes y agua, la turgencia y la reproducción para compensar la ausencia de una capa acuosa. ambiente . Debido a que los suelos orgánicos no se desarrollaron ampliamente, las primeras plantas terrestres probablemente colonizaron primero la roca desnuda cerca de grandes fuentes de agua, como océanos y lagos. Generaciones de estas plantas que reciclan nutrientes (p. Ej., Nitrógeno, carbono y oxígeno) y energía en el estrato contribuyeron al desarrollo de un suelo orgánico rico adecuado para grandes arbustos y hierbas. Con la proliferación de estas plantas bajas, se intensificó la competencia por el espacio disponible, los nutrientes y la luz solar. Los hábitats aéreos y los más alejados de las grandes fuentes de agua representaron los únicos ambientes dejado para ser explotado. Esto requirió la complejidad fisiológica y morfológica que se encuentra entre las plantas vasculares.
Como plantas vasculares, los árboles se organizan en tres órganos principales: el raíces , la tallos y las hojas. Las hojas son los principales órganos fotosintéticos de la mayoría de las plantas vasculares superiores. Están unidos por un sistema vascular continuo al resto de la planta, de modo que el intercambio libre de nutrientes, agua y productos finales de la fotosíntesis (oxígeno y carbohidratos en particular) puede llevarse a sus diversas partes.
Regiones de crecimiento de un árbol Regiones de crecimiento de un árbol (A) Sección longitudinal de un árbol joven que muestra cómo se producen los anillos de crecimiento anual en capas cónicas sucesivas. (B) Ápice del brote, cuya punta extrema es el meristemo apical, o meristema primario, una región de nueva división celular que contribuye al crecimiento primario o al aumento de longitud, y que es la fuente última de todas las células en la superficie. partes del árbol. (C) Segmento del tronco de un árbol que muestra la ubicación de la capa de cambium, un meristemo secundario que contribuye al crecimiento secundario o al aumento de espesor. (D) Punta de la raíz, cuyo vértice es también un meristemo apical y la fuente última de todas las células del sistema radicular. Desde (A) W.W. Robbins y T.E. Weier, La botánica, una introducción a la ciencia vegetal ,; 1950 por John Wiley & Sons, Inc. (B, D) La ciencia biológica, una investigación sobre la vida ,; 2ª ed. (1968); Harcourt, Brace, Jovanovich, Inc., Nueva York; con permiso del Estudio Curricular de Ciencias Biológicas; (C) E.W. Sinnott, Botánica: principios y problemas , 4ª ed., Copyright 1946; utilizado con permiso de McGraw-Hill Book Co.
La madre se divide en nudos (puntos donde están o fueron adheridas las hojas) y entrenudos (la longitud del tallo entre nudos). Las hojas y el tallo juntos se llaman brote. Los brotes se pueden separar en brotes largos y brotes cortos en función de la distancia entre los brotes (longitud del entrenudo). El tallo proporciona soporte, conducción de agua y alimentos y almacenamiento.
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Raíces proporcionar un anclaje estructural para evitar que los árboles se caigan. También tienen un sistema masivo para recolectar las enormes cantidades de agua y los recursos minerales del suelo que requieren los árboles. En algunos casos, las raíces complementan la nutrición del árbol a través de asociaciones simbióticas, como con microorganismos fijadores de nitrógeno y simbiontes fúngicos llamados micorrizas, que se sabe que aumentan la absorción de fósforo. Las raíces de los árboles también sirven como depósitos de almacenamiento, especialmente en climas estacionales.
Como ocurre con otras plantas vasculares superiores, todas las ramas y el tallo central de los árboles (el tronco o fuste) terminan en puntos de crecimiento llamados meristemas apicales del brote. Estos son centros de crecimiento y desarrollo potencialmente indefinidos, que producen anualmente las hojas, así como un brote en el eje de la mayoría de las hojas que tiene el potencial de crecer como una rama. Estos centros de crecimiento apical de los brotes forman el cuerpo vegetal primario, y todos los tejidos formados directamente por ellos se denominan tejidos primarios. Al igual que en los tallos, los puntos de crecimiento de las raíces se encuentran en sus puntas (meristemas apicales de la raíz); sin embargo, solo producen más raíz tejido, no órganos completos (hojas y tallos). El meristemo de la raíz también produce el casquete de la raíz que cubre el exterior de la punta de la raíz.
Los meristemas apicales de los brotes no parecen diferentes entre brotes largos y cortos, pero la parte inferior del meristemo no produce tantas células en brotes cortos. En algunos casos, puede estar totalmente inactivo. Los meristemas de los brotes en algunas especies pueden interconvertirse y cambiar el tipo de brote que producen. Por ejemplo, en el pino de hoja larga, las plántulas entran en una etapa de pasto, que puede durar hasta 15 años. Aquí, la yema terminal en el eje principal existe como un brote corto y produce numerosos brotes enanos portadores de agujas en los que hay poca o ninguna elongación de los entrenudos. En consecuencia, la plántula se asemeja a un grupo de hierba. Este es probablemente un adaptación al fuego, al estrés hídrico y tal vez al pastoreo. Sin embargo, el volumen de la raíz continúa creciendo, lo que aumenta las posibilidades de supervivencia de las plántulas una vez que el brote comienza a crecer (es decir, los entrenudos comienzan a expandirse). Este proceso se llama lavado.
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La capa más externa de células que rodean las raíces y los tallos del cuerpo primario de una planta vascular (incluidas las hojas, flores, frutos y semillas) se llama epidermis. Las células muy unidas brindan cierta protección contra los golpes físicos y, cuando están revestidas con cutina y cubiertas con una cutícula, también brindan cierta protección contra la desecación. Estomas (poros) se intercalan a lo largo de las células epidérmicas de las hojas (y hasta cierto punto en los tallos) y regulan el movimiento de gases y vapor de agua dentro y fuera del cuerpo de la planta.
Corte transversal de tronco de árbol Corte transversal de tronco de árbol, que muestra las principales características visibles a simple vista en secciones transversales, radiales y tangenciales. Encyclopædia Britannica, Inc.
Inmediatamente adyacente es un cilindro de tejido molido; en el tallo, la región externa se llama corteza y la región interna la médula, aunque entre muchas de las monocotiledóneas (una clase avanzada de angiospermas, incluidas las palmas y los lirios), el tejido del suelo es amorfo y no se pueden discernir regiones. Las raíces de las dicotiledóneas leñosas y las coníferas desarrollan solo una corteza (la médula está ausente), cuya capa más interna comprende células de pared gruesa llamadas células endodérmicas.
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El sistema de tejido final del cuerpo de la planta primaria es el tejido vascular, un sistema continuo de tejidos conductores y de soporte que se extiende por todo el cuerpo de la planta. El sistema vascular consta de dos tejidos conductores, xilema y floema; el primero conduce el agua y el segundo los productos de fotosíntesis . En los tallos y raíces, los tejidos vasculares están dispuestos concéntricamente, del orden de una serie de cilindros. Cada columna o cilindro de tejido vascular primario desarrolla el xilema primario hacia la cara interna de la columna y el floema primario hacia la cara externa. Los múltiples cilindros vasculares están dispuestos a lo largo de la corteza, ya sea en un anillo ininterrumpido entre la corteza y la médula o separados entre sí por tejidos de tierra. En algunas monocotiledóneas, los cilindros vasculares se encuentran dispersos por todo el tallo. Sin embargo, independientemente de su disposición, las múltiples columnas vasculares forman hebras desde las hojas hasta las raíces, moviendo el agua y los nutrientes donde más se necesitan.
Células del floema y del xilema Células del floema (izquierda) y del xilema (derecha). Encyclopædia Britannica, Inc.
Todas las plantas, incluidos los árboles, comienzan su vida como plántulas cuyos cuerpos están compuestos totalmente de tejidos primarios. En este sentido, los árboles jóvenes están estructuralmente análogo a las plantas herbáceas. Es la conversión de una plántula de una planta herbácea a una planta leñosa que marca el inicio de las estructuras específicas de los árboles. En árboles y arbustos dicotiledóneos y coníferos (es decir, leñosos), la estructura definitoria que permite esta conversión es una capa de células meristemáticas, llamada cambium vascular, que se organiza entre el xilema primario y el floema primario de los cilindros vasculares. El cambium forma el madera y el interior ladrar del árbol y es responsable de engrosar la planta, mientras que los meristemas apicales son responsables de formar y alargar el cuerpo de la planta primaria. Se forma un cambium vascular en coníferas y dicotiledóneas y, en menor grado, en algunas monocotiledóneas y cícadas. Los helechos arborescentes no desarrollan un cambium vascular; por tanto, no se produce ningún engrosamiento secundario del tronco en el sentido habitual.
La formación del cambium vascular se inicia cuando las células entre las columnas de tejido vascular conectan el cambia dentro de las columnas de tejido vascular para formar un cilindro completo alrededor del tallo. Las células formadas hacia el interior se denominan xilema secundario o madera, y las formadas hacia el exterior del cámbium se denominan floema secundario. La corteza y la madera juntas constituir el cuerpo de la planta secundaria del árbol. El tejido vascular leñoso proporciona un movimiento longitudinal y transversal para los carbohidratos y el agua.
El cambium vascular consta de dos tipos de células, que juntas dan lugar al xilema secundario y al floema: iniciales fusiformes e iniciales de rayos. Las iniciales fusiformes son células largas que dan lugar al sistema axial (longitudinal) de tejido vascular. Las células del sistema axial están dispuestas paralelas al eje longitudinal del tronco del árbol. Las iniciales del rayo forman el sistema radial de la corteza y la madera. Estas iniciales tienen una forma más achaparrada y producen celdas orientadas perpendicularmente a las celdas axiales.
