Neumatóforos: características, tipos y función
Los neumatóforos son raíces especializadas con geotropismo negativo que crecen fuera de la superficie del agua. Estas raíces poseen estructuras similares a poros o lenticelas, cuya función es proporcionar aire a las raíces típicas de lugares pantanosos y anegados.
Especies hidrofíticas como los manglares (Avicennia germinans y Laguncularia raecemosa) presentan neumatóforos, así como el ciprés calvo (Taxodium distichum) y el tupelo (Nyssa aquatica). En el caso del manglar rojo (Rhizophora mangle) las raíces además de apoyo permiten la respiración de la planta.
Este tipo de raíz se desarrolla en algunas especies vegetales que crecen en suelos saturados de agua y fuertemente compactados. Las raíces epigeas presentan muchos poros y tejidos esponjosos, que facilitan el intercambio gaseoso con la atmósfera circundante.
Las zonas inundadas o el lodo del manglar son ambientes anaeróbicos, por lo que las plantas deben adaptarse a estas condiciones adversas. En este caso, los neumatóforos presentan amplios espacios intercelulares que facilitan la difusión de los gases hasta las raíces que se encuentran sumergidas.
Índice del artículo
Los neumatóforos se desarrollan como raíces erectas formando una estructura ascendente o prolongación del sistema radicular subterráneo. Estas raíces están expuestas durante el día y permanecen sobre la superficie del agua, facilitando la obtención de oxígeno del medio ambiente.
Las lenticelas localizadas a lo largo de la superficie capturan el oxígeno a través del tejido esponjoso, el cual luego es esparcido por toda la planta. Especies como el mangle desarrollan neumatóforos, ya que los suelos altamente salinos y anaeróbicos, impiden que las raíces realicen el intercambio gaseoso.
En las especies de mangle Avicennia germinans y Sonneratia alba los neumatóforos se desarrollan como prolongaciones laterales y erectas de las raíces longitudinales que crecen bajo el agua. Así mismo, las raíces horizontales se expanden considerablemente, cumpliendo la función de anclaje.
Los neumatóforos de mangle presentan diferentes tamaños y características morfológicas. En el mangle Avicennia germinans los neumatóforos son similares a dedos o lápices, mientras que los de la especie Sonneratia alba son coniformes.
Generalmente los neumatóforos presentan menos de 30 cm en Avicennia sp. y menos de 20 cm en Laguncularia sp. Sin embargo, en Sonneratia sp. crece lentamente hasta volverse leñoso y conseguir una altura entre los 30 cm y 3 m.
No es común la presencia de ramificaciones en los neumatóforos. No obstante, se presentan bifurcaciones o prolongaciones epigeas cuando se han producido daños o cortes en los tejidos.
La densidad de neumatóforos o número de raíces aéreas es relativamente amplia. Un mangle de la especie Avicennia germinans completamente desarrollado, con una altura de 2-3 m normalmente posee más de 10.000 neumatóforos.
En los géneros de mangle Avicennia y Sonneratia, los neumatóforos contienen clorofila en las capas subsuperficiales. De hecho, estas estructuras tienen la capacidad de realizar fotosíntesis en capas clorofílicas debajo de la cutícula.
En base a la naturaleza de la superficie, los neumatóforos se diferencian en dos tipos: lisos y ásperos o rugosos. Los neumatóforos lisos son característicos de los tejidos jóvenes, se mantienen aún bajo el agua, son de superficie lisa y presentan menor número de lenticelas.
En cuanto a los neumatóforos rugosos, se localizan principalmente sobre la superficie del agua y son las estructuras más desarrolladas. Son de superficie áspera y tienen numerosas lenticelas a lo largo del tejido epidérmico.
Los neumatóforos son raíces aéreas o de respiración, adaptadas para proporcionar aire a las partes sumergidas de la planta, en especial a las raíces subterráneas.
Por tal motivo, los neumatóforos presentan geotropismo negativo, por lo que crecen verticalmente hacia arriba hasta alcanzar una fuente de oxígeno.
Los neumatóforos funcionales presentan una corteza gris o verde amarillenta con diversas lenticelas a través de la superficie. Así mismo, se encuentran cubiertos por un tejido epidérmico altamente impermeable.
Por lo tanto, la principal función de los neumatóforos esta relacionada con el intercambio gaseoso entre los tejidos internos y la atmósfera, proceso que se efectúa a través de las lenticelas que toman el aire y lo trasfieren osmóticamente a través del tejido esponjoso al resto de la planta.
Al transferir el oxígeno a las raíces del subsuelo, los neumatóforos actúan como un mecanismo especializado de ventilación. De hecho, este mecanismo permite la circulación de aire a través de la planta permitiendo su supervivencia en un medio anaeróbico.
A lo largo de la superficie de los neumatóforos que permanecen bajo el agua se desarrollan un grupo de raicillas denominadas de alimentación. Estas raíces de alimentación adaptadas a condiciones de alta salinidad cumplen la función de absorción de nutrientes del medio acuoso.
Los neumatóforos son estructuras radiculares especializadas que permiten a diversas especies, como los manglares, vivir en sedimentos anaeróbicos.
De hecho, los árboles de mangle están adaptados para sobrevivir en suelos carentes de oxígenos a través de las raíces aéreas.
Las plantas demandan oxígeno para el proceso respiratorio a través de todos los tejidos vivos, incluidas las raíces subterráneas. Por lo tanto, en suelos sueltos sin saturación de agua, la difusión de aire entre los poros del suelo permite satisfacer la demanda de oxígeno.
Sin embargo, en suelos inundados, los espacios se saturan de agua con niveles de oxígeno más bajos que el aire. En consecuencia, los manglares han desarrollado un extenso sistema de raíces aéreas en detrimento de las raíces subterráneas.
Al respeto, estas raíces aéreas, denominadas neumatóforos, permiten el intercambio gaseoso hacia las raíces subterráneas. Los neumatóforos crecen desde las raíces subterráneas hacia la superficie del suelo o el agua.
En las zonas costeras donde crecen los árboles de mangle, durante las mareas bajas los neumatóforos toman el aire a través de las lenticelas. Posteriormente transporta el aire a través de los tejidos esponjosos al resto de la planta, especialmente hacia las raíces subterráneas.
En los manglares rojos se observan raíces de sostén que se extienden desde el tronco y raíces adventicias desde las ramas. Al contrario, en el mangle negro no se observan raíces de sostén, pero se presentan pequeñas raíces aéreas que se despliegan verticalmente desde los suelos que circundan el tronco.
- Everett Thomas H., Weber Lillian M. et al. (2018) Pneumatophores: Tree Structure And Growth. Recuperado en: britannica.com
- Lim Kelvin K., Murphy Dennis H., Morgany T., Sivasothi N., Ng Peter K., Soong B. C., Tan Hugh T., Tan K. S. & Tan T. K. (2001) “A Guide to Mangroves of Singapore”. Volume 1: The Ecosystem and Plant Diversity. Recuperado en mangrove.nus.edu.sg
- Pallardy Stephen G. (2008) Enzymes, Energetics, and Respiration. Physiology of Woody Plants (Third Edition), Pages 169-197.
- Pneumatophore (2016) A Dictionary of Biology. Recuperado en: encyclopedia.com
- Purnobasuki, H., Purnama, P. R., & Kobayashi, K. (2017). Morphology of Four Root Types and Anatomy of Root-Root Junction in Relation Gas Pathway of Avicennia Marina (Forsk) Vierh Roots. Vegetos-An International Journal of Plant Research, 30(2), 100-104.