Meristemos: características y tipos
Los meristemos (o meristemas) son las poblaciones de células embrionarias localizadas en las regiones de crecimiento de las plantas vasculares. El cuerpo de las plantas es una combinación de tejidos adultos y juveniles.
Tras formarse el cigoto, las plantas vasculares inician un proceso de división celular que durará el resto de sus vidas y que determinará el crecimiento y la formación de órganos.
Inicialmente, la multiplicación celular sucede en todo el embrión. Hacia el final del desarrollo embrionario, esta multiplicación comienza a concentrase en ciertas regiones, los meristemos, que no han perdido o han recuperado su naturaleza embrionaria original.
Al menos en teoría, la mayoría de las células de las plantas son totipotentes. De ser necesario, la actividad meristemática puede resurgir de casi cualquier célula madura que haya permanecido poco diferenciada. Sin embargo, para iniciar la formación de un nuevo meristemo, la célula debe regresar a su estado embrionario original.
Índice del artículo
- 1 Clasificación de los meristemas
- 2 Crecimiento celular
- 3 Meristemos y tejidos
- 4 Reparación de daños traumáticos
- 5 Meristemos y fitohormonas
- 6 Meristemos y poliploidía
- 7 Referencias
Los meristemos de una planta adulta se consideran primarios cuando descienden directamente de células formadas durante la embriogénesis y que nunca han dejado de tener actividad meristemática. Se consideran secundarios cuando descienden de células que se han diferenciado y posteriormente han recuperado la actividad meristemática.
Por ejemplo, el cámbium fascicular (compuesto de procámbium y cámbium vascular derivado del procámbium) es un meristemo primario porque se origina del meristemo apical, que es primario.
El cámbium interfascicular es un meristemo secundario porque se origina de tejido parenquimático que ha recuperado la actividad meristemática.
Con base en su posición en el cuerpo de la planta, se clasifican en apicales, laterales e intercalares. Los meristemos apicales son primarios. Los meristemos laterales pueden ser primarios (cámbium fascicular) o secundarios (cámbium interfascicular; felógeno). Los meristemos intercalares son secundarios.
Los meristemos apicales, además de ser los tejidos que originan planta, son los centros de coordinación dominantes en la morfogénesis. Se localizan en las puntas de los tallos, ramas y raíces. Expanden el cuerpo vegetal, determinando su altura y diámetro.
Los meristemos laterales se localizan paralelamente (o concéntricamente) al eje central del tallo y las raíces. Incrementan el volumen de los tejidos que conducen agua, solutos minerales y savia a lo largo de la planta. Engruesan tallo, ramas y raíces. Forman tejido de soporte.
Los meristemos intercalares, típicos de las gramíneas, son tejidos insertados en tejidos no meristemáticos. Están restringidos a la base de los internodos (los nodos son los sitios de unión de las hojas al tallo). Causan elongación internodal, aumentando la separación longitudinal de las hojas. Compensan el pastoreo por herbívoros.
Pueden reconocerse otros tipos de meristemo secundario, a saber basal (de hojas, flores y frutos) y traumático (de tejidos en regeneración).
La etapa del desarrollo de las plantas que produce su forma básica y origina órganos nuevos se llama crecimiento primario. Este es el resultado de la actividad de los meristemos apicales. Uno de ellos es el de la raíz. El otro es el del tallo. Este último genera el tallo y sus órganos laterales (hojas y yemas).
El meristemo apical del tallo tiene posición distal y está rodeado o cubierto por hojas inmaduras. Es una estructura dinámica que cambia continuamente durante el ciclo de formación del tallo y las hojas. Este ciclo suele depender de variaciones climáticas estacionales.
A diferencia del meristemo apical de la raíz, el del tallo no muestra regiones bien definidas. Se reconocen zonas funcionales con base en el tamaño, la orientación, y la actividad de las células, los planos de división celular, y la presencia/ausencia de vacuolas.
El centro del meristema apical del tallo contiene un grupo de celulas vacuoladas relativamente grandes. Esta zona central está rodeada por células periféricas más pequeñas.
Bajo esta zona central se encuentran unas “costillas” de células que originan los tejidos internos del tallo. Las células del centro son las que originan las células periféricas y las células de las “costillas”.
La raíz es el órgano de la planta que crece dentro del suelo y que tiene las funciones de fijación y de absorción de agua y nutrientes minerales. La raíz crece y se desarrolla a partir de su extremo distal.
El extremo distal de la raíz, o ápice, se divide en cuatro regiones de desarrollo: 1) caliptra (o cofia); 2) región meristemática radicular; 3) zona de elongación; 4) zona de maduración.
La caliptra protege al meristema apical de la raíz del desgaste mecánico producido a medida que la raíz avanza en el suelo. La caliptra tiene una longitud constante: las células que pierde por fricción son reemplazadas continuamente.
La región meristemática radicular, o meristemo apical de la raíz, es el sitio donde se produce la división celular que hace que la raíz primaria crezca. No produce apéndices laterales.
La zona de elongación es la región de la raíz en la cual las células no se dividen, pero multiplican varias veces su longitud de manera extensiva y rápida.
La zona de maduración es la región en la cual las células cesan la elongación y adquieren sus características diferenciales.
En muchos helechos, la célula inicial origina una distribución regular de las células del meristemo apical. En las espermatófitas, la división celular es menos precisa. Su velocidad y dirección determinan la diferenciación regional de los meristemos.
En los meristemos, si la división celular es rápida, aparecen regiones con células pequeñas. Si es lenta, aparecen regiones con células grandes. Si sucede en planos múltiples o tangencialmente, hay crecimiento en volumen. Si sucede anticlinalmente, hay crecimiento superficial.
La fase embrionaria del crecimiento celular se inicia con la preparación de la división. El aumento del número de células no causa un incremento marcado de su volumen. Aparece el meristemo primario. Se forman los protoplástidos, característicos de las células meristemáticas, los cuales dan origen a los cloroplastos y otras organelas celulares.
En la fase de expansión del crecimiento celular aparece la vacuola central, se acumula agua, e incrementa la tasa metabólica. Las células crecen en volumen. Se desarrolla la intensa biosíntesis de proteínas característica de los tejidos meristemáticos activos.
En la fase de diferenciación del crecimiento celular aparecen los meristemos secundarios. Se desarrollan diferentes tipos de tejidos y estructuras morfológicas gracias a la actividad de los meristemos.
Los meristemos producen tejidos simples (parénquima, colénquima, esclerénquima) y complejos (xilema, floema, epidermis, tejidos secretores).
En el parénquima, presente en toda la planta, las células son redondeadas, con citoplasma vivo y membranas celulares finas y no lignificadas. Cuando no tienen cloroplastos, estas células almacenan agua y alimento. Cuando los tienen, forman el clorénquima.
En el colénquima, las células son alargadas, con citoplasma vivo y paredes gruesas e irregulares. Suelen encontrarse justo bajo la epidermis. Aportan soporte flexible.
En el esclerénquima, las células se dividen en esclereidas y fibras. Estas células tienen paredes gruesas e impregnadas con lignina que al madurar mueren y aportan soporte más o menos rígido.
El xilema y floema transportan agua, sales minerales y azúcares. Los canales conductores de estos tejidos están formados por células muertas (traqueidas, elementos de vaso conductor) o vivas (células cribosas, células albuminosas, elementos de tubo cribado, células compañeras).
En la epidermis, que recubre y protege los órganos, predominan las células parenquimatosas, acompañadas por células especializadas en mover agua y gases hacia adentro y afuera de la planta. En las plantas leñosas, la epidermis se transforma en peridermo, o corteza. Los tejidos secretores producen néctar, aceites, mucílago, látex y resinas.
Los meristemos permiten a las plantas sobrevivir a traumatismos físicos o químicos que ocasionan daños en sus tejidos.
Los meristemos latentes (yemas durmientes) se activan cuando hay destrucción de meristemos apicales. La heterogeneidad de las poblaciones de células meristemáticas ocasionada por la división mitótica asincrónica y por otros factores hace que haya disponibilidad de células apropiadas para diferentes tipos de lesión.
El crecimiento de las plantas depende directamente de la acción de fitohormonas, y de factores ambientales. Entre esto últimos cuales se cuentan la temperatura, y la disponibilidad de luz, agua, dióxido de carbono y nutrientes minerales.
Las fitohormonas son compuestos orgánicos naturales multivalentes y polifuncionales, presentes en bajas concentraciones en las plantas, que participan en la activación interdependiente de sus células, tejidos y órganos. La biosíntesis de fitohormonas tiene lugar los meristemos.
Las fitohormonas se clasifican en cinco grupos: 1) auxinas; 2) citoquininas; 3) giberelinas; 4) abscisinas; 5) etileno.
Mediante las fitohormonas, los meristemos inician y controlan mecanismos fisiológicos programados, y estimulan o inhiben los procesos ontogenéticos de las plantas.
La poliploidía es una mutación que hace que una nueva generación tenga un número de cromosomas dos o más veces mayor que la generación anterior.
En las plantas, la poliploidía es un mecanismo importante de especiación y evolución. La mayoría de los linajes de plantas ha experimentado poliploidía en algún momento de su historia.
La poliploidía puede surgir mediante dos mecanismos diferentes. Primero, mediante la producción de gametos que tienen más de un juego de cromosomas como resultado de un fallo en la segregación de cromosomas homólogos. Segundo, mediante la duplicación del número de cromosomas en un individuo después de la reproducción sexual.
Una variante rara del segundo mecanismo involucra la duplicación de cromosomas en el meristema apical de un tallo, de manera que ese tallo se vuelve tetraploide.
Las flores de este tallo pueden entonces producir gametos diploides (en lugar de haploides) que podrían generar descendencia viable al unirse a otros gametos diploides.
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