Tubérculos

Los tubérculos son estructuras agrandadas que se utilizan como órganos de almacenamiento de nutrientes en algunas plantas. Se utilizan para la perennación de la planta (supervivencia del invierno o los meses secos), para proporcionar energía y nutrientes para el rebrote durante la próxima temporada de crecimiento y como medio de reproducción asexual. Los tubérculos del tallo forman rizomas engrosados ​​(tallos subterráneos) o estolones (conexiones horizontales entre organismos); las especies bien conocidas con tubérculos de tallo incluyen la papa y el ñame. Algunos escritores también tratan las raíces laterales modificadas ( tubérculos de raíz ) bajo la definición; estos se encuentran en batatas, yuca y dalias.

Terminología

El término proviene del latín tuber, que significa "bulto, bulto, hinchazón".

Algunos escritores definen el término "tubérculo" para significar solo estructuras derivadas de tallos; otros usan el término para estructuras derivadas de tallos o raíces.

Tubérculos de tallo

Un tubérculo de tallose forma a partir de rizomas o estolones engrosados. Los lados superiores del tubérculo producen brotes que se convierten en tallos y hojas típicos y los lados inferiores producen raíces. Tienden a formarse a los lados de la planta madre y con mayor frecuencia se ubican cerca de la superficie del suelo. El tubérculo subterráneo es normalmente un órgano de almacenamiento y regeneración de corta duración que se desarrolla a partir de un brote que se ramifica de una planta madura. La descendencia o los nuevos tubérculos se unen a un tubérculo original o se forman al final de un rizoma hipogeógeno (iniciado bajo tierra). En otoño la planta muere, excepto los nuevos tubérculos retoños, que tienen una yema dominante que en primavera rebrota un nuevo brote produciendo tallos y hojas; en verano los tubérculos se pudren y comienzan a crecer nuevos tubérculos. Algunas plantas también forman tubérculos y/o tubérculos más pequeños que actúan como semillas, produciendo plantas pequeñas que se asemejan (en morfología y tamaño) a plántulas. Algunos tubérculos del tallo son longevos, como los de las begonias tuberosas, pero muchas plantas tienen tubérculos que sobreviven solo hasta que las plantas hayan deshojado por completo, momento en el cual el tubérculo se reduce a una cáscara arrugada.

Los tubérculos de tallo generalmente comienzan como agrandamientos de la sección del hipocótilo de una plántula, pero a veces también incluyen el primer nodo o dos del epicótilo y la sección superior de la raíz. El tubérculo tiene una orientación vertical, con una o pocas yemas vegetativas en la parte superior y raíces fibrosas producidas en la parte inferior a partir de una sección basal. Por lo general, el tubérculo tiene una forma oblonga y redondeada.

Las begonias tuberosas, los ñames y los ciclamenes son tubérculos de tallo comúnmente cultivados. La vid Mignonette ( Anredera cordifolia ) produce tubérculos de tallo aéreo en vides de 3,5 a 7,5 metros de altura (12 a 25 pies); los tubérculos caen al suelo y crecen. Plectranthus esculentus, de la familia de la menta Lamiaceae, produce órganos subterráneos tuberosos desde la base del tallo, con un peso de hasta 1,8 kg (3 lb 15 oz) por tubérculo, que se forman a partir de yemas axilares que producen estolones cortos que se convierten en tubérculos. Aunque las leguminosas no se asocian comúnmente con la formación de tubérculos de tallo, Lathyrus tuberosus es un ejemplo originario de Asia y Europa, donde alguna vez se cultivó como cultivo.

Patatas

Las papas son tubérculos de tallo: los estolones agrandados se espesan para convertirse en órganos de almacenamiento. El tubérculo tiene todas las partes de un tallo normal, incluidos nudos y entrenudos. Los nodos son los ojos y cada uno tiene una cicatriz de hoja. Los nudos u ojos se disponen alrededor del tubérculo en forma de espiral comenzando en el extremo opuesto al punto de unión al estolón. La yema terminal se produce en el punto más alejado de la unión del estolón y los tubérculos y, por lo tanto, muestra la misma dominancia apical que un tallo normal. Internamente, un tubérculo está lleno de almidón almacenado en células parecidas al parénquima agrandadas. El interior de un tubérculo tiene las estructuras celulares típicas de cualquier tallo, incluyendo una médula, zonas vasculares y una corteza.

El tubérculo se produce en una temporada de crecimiento y se utiliza para hacer perenne la planta y como medio de propagación. Cuando llega el otoño, la estructura aérea de la planta muere, pero los tubérculos sobreviven bajo tierra durante el invierno hasta la primavera, cuando regeneran nuevos brotes que usan la comida almacenada en el tubérculo para crecer. A medida que el brote principal se desarrolla a partir del tubérculo, la base del brote cerca del tubérculo produce raíces adventicias y brotes laterales en el brote. El brote también produce estolones que son tallos largos etiolados. El estolón se alarga durante los días largos con la presencia de altos niveles de auxinas que impiden el crecimiento de raíces fuera del estolón. Antes de que comience la formación de nuevos tubérculos, el estolón debe tener cierta edad. La enzima lipoxigenasa produce una hormona, el ácido jasmónico, que interviene en el control del desarrollo del tubérculo de la patata.

Los estolones se reconocen fácilmente cuando las plantas de papa se cultivan a partir de semillas. A medida que las plantas crecen, se producen estolones alrededor de la superficie del suelo a partir de los nudos. Los tubérculos se forman cerca de la superficie del suelo y, a veces, incluso en la parte superior del suelo. Cuando se cultivan papas, los tubérculos se cortan en pedazos y se plantan mucho más profundamente en el suelo. Plantar las piezas más profundamente crea más área para que las plantas generen los tubérculos y su tamaño aumenta. De las piezas brotan brotes que crecen a la superficie. Estos brotes tienen forma de rizoma y generan estolones cortos de los nudos mientras están en el suelo. Cuando los brotes alcanzan la superficie del suelo, producen raíces y brotes que se convierten en la planta verde.

Tubérculos de raíz

Una raíz tuberosa o raíz de almacenamiento es una raíz lateral modificada, agrandada para funcionar como un órgano de almacenamiento. El área agrandada del tubérculo puede producirse al final o en el medio de una raíz o involucrar a toda la raíz. Por lo tanto, es diferente en origen, pero similar en función y apariencia, a un tubérculo de tallo. Las plantas con raíces tuberosas incluyen la batata ( Ipomoea batatas ), la yuca y la dalia.

Los tubérculos de raíz son órganos perennes, raíces engrosadas que almacenan nutrientes durante períodos en los que la planta no puede crecer activamente, lo que permite la supervivencia de un año al siguiente. El agrandamiento masivo de las raíces secundarias típicamente representado por la batata tiene las estructuras celulares y tisulares internas y externas de una raíz normal; producen raíces y tallos adventicios, que a su vez producen raíces adventicias.

En tubérculos de raíz, no hay nudos y entrenudos u hojas reducidas. El extremo proximal del tubérculo, que estaba adherido a la planta vieja, tiene tejido de corona que produce brotes que se convierten en nuevos tallos y follaje.El extremo distal del tubérculo normalmente produce raíces sin modificar. En los tubérculos de tallo, el orden se invierte, y el extremo distal produce tallos. Las raíces tuberosas tienen una duración bienal: la planta produce tubérculos el primer año y, al final de la temporada de crecimiento, los brotes a menudo mueren, dejando los tubérculos recién generados; la próxima temporada de crecimiento, los tubérculos producen nuevos brotes. A medida que crecen los brotes de la nueva planta, las reservas almacenadas del tubérculo se consumen en la producción de nuevas raíces, tallos y órganos reproductivos; cualquier tejido radicular restante muere simultáneamente con la regeneración de la planta de la siguiente generación de tubérculos.

El Hemerocallis fulva daylily y varios híbridos de daylily tienen grandes tubérculos de raíz; H. fulva se propaga por estolones subterráneos que terminan con un nuevo abanico del que crecen raíces que producen tubérculos gruesos y luego envían más estolones.

Los tubérculos de raíz, junto con otros tejidos de almacenamiento que producen las plantas, son consumidos por los animales como una rica fuente de nutrientes. Los patos comen los tubérculos de raíz de las plantas de punta de flecha del género Sagittaria.

Las plantas con tubérculos de raíz se propagan desde fines del verano hasta fines del invierno desenterrando los tubérculos y separándolos, asegurándose de que cada pieza tenga algo de tejido de corona para volver a plantar.