La anatomía de las plantas es el estudio de la forma, la estructura y el tamaño de las plantas. Como parte de la botánica (el estudio de las plantas), la anatomía de las plantas se centra en las partes y sistemas estructurales o corporales que componen una planta. Un cuerpo vegetal típico consiste en tres órganos vegetativos principales: la raíz, el tallo y la hoja, así como un conjunto de partes reproductivas que incluyen flores, frutos y semillas.

Como ser vivo, todas las partes de una planta están formadas por células. Aunque las células vegetales tienen una membrana flexible como las células animales, una célula vegetal también tiene una pared fuerte hecha de celulosa que le da una forma rígida. A diferencia de las células animales, las células vegetales también tienen cloroplastos que capturan la energía de la luz del Sol y la convierten en alimento para sí misma. Como cualquier ser vivo complejo, una planta organiza un grupo de células especializadas en lo que se llaman tejidos que realizan una función específica. Por ejemplo, las plantas tienen tejido epidérmico que forma una capa protectora en su superficie. También tienen tejido de parénquima que generalmente se usa para almacenar energía. Las» venas » o conductos de una planta están formados por tejido vascular que distribuye agua, minerales y nutrientes por toda la planta. Los tejidos combinados forman órganos que desempeñan un papel aún más complejo.

LAS RAÍCES

Las raíces de una planta, como los cimientos de un rascacielos, la ayudan a mantenerse erguida. También absorben agua y minerales disueltos del suelo y le dan a la planta lo que necesita para hacer su propio alimento. La mayoría de las raíces crecen bajo tierra y se mueven hacia abajo debido a la influencia de la gravedad, aunque las raíces de algunas plantas acuáticas flotan. Otros sistemas radiculares, como el de la hiedra inglesa, en realidad se adhieren a una superficie vertical y permiten que la planta trepe. Hay dos tipos principales de sistemas radiculares: raíz principal y fibroso. Las plantas que tienen raíces principales crecen una sola raíz larga que penetra directamente hacia abajo y ancla firmemente la planta. Los árboles y los dientes de león tienen raíces que cumplen esta función. Las raíces fibrosas son más cortas y poco profundas y forman una red ramificada. La hierba tiene un sistema radicular fibroso que crece a un nivel poco profundo y en todas las direcciones. Dentro de una raíz hay tuberías o venas que transportan agua y minerales al resto de la planta. Estos tubos se concentran en el centro de la raíz, como el plomo en el centro de un lápiz. Al final de cada raíz hay una tapa que la protege a medida que avanza hacia el suelo. Extendiéndose desde los lados de la raíz, pero más atrás de la tapa de la raíz hay pelos de raíz. Estos pelos son las principales partes absorbentes de agua y oxígeno de una planta. Los materiales entran y salen de las raíces por dos procesos principales: difusión y ósmosis. Cuando las moléculas se distribuyen de manera desigual, la naturaleza siempre busca un equilibrio y las moléculas se moverán de un área de alta concentración a una de baja concentración. Cuando las células de un pelo de raíz tienen poco oxígeno y el suelo alrededor del pelo de raíz tiene mucho, el oxígeno se moverá del suelo a la raíz automáticamente sin que la planta tenga que gastar energía. La ósmosis es una situación similar (de concentración alta a baja), pero ocurre cuando las moléculas, como las del agua, se mueven a través de una membrana que no permite el paso de otros materiales. Al igual que la difusión, la ósmosis no requiere que la planta use energía.

LOS TALLOS

Los tallos de las plantas realizan dos funciones. Sostienen las partes de la planta por encima del suelo (generalmente los brotes, las hojas y las flores), y transportan agua y alimentos de un lugar a otro dentro de la planta misma. Un tallo se compone de una capa externa, la epidermis; una capa interna, la corteza; y una zona central llamada médula. El tallo de una planta verde se sostiene por sí mismo al tener miles de células alineadas una junto a la otra y una encima de la otra. A medida que las células absorben agua, se expanden como un globo lleno, y como sus paredes son elásticas, se estiran muy apretadas entre sí y contra la pared del tallo. Es su presión la que sostiene el tallo. Una planta se cae cuando sus células carecen de agua y han comenzado a encogerse. Las plantas leñosas, como los árboles, también contienen un material llamado lignina que fortalece las paredes celulares y las hace más rígidas. El tallo de una planta también funciona como su sistema circulatorio y utiliza lo que se llama tejido vascular para formar tubos largos a través de los cuales los materiales se mueven de las raíces a las hojas y de las hojas a las raíces.

LAS HOJAS

La hoja de una planta verde fabrica alimentos para el crecimiento y la reparación de las plantas. Una hoja es una parte altamente especializada de una planta, ya que es el lugar

STEPHEN HALES

Botánico inglés (una persona que estudia las plantas) y fisiólogo (una persona que estudia cómo funcionan realmente los muchos procesos diferentes que ocurren dentro de un ser vivo) Stephen Hales (1677-1761) es considerado el fundador de la fisiología de las plantas. Pionero en el estudio de la circulación sanguínea y la medición de la presión arterial, Hales aplicó la física de su tiempo a los problemas de la biología. En todos sus experimentos con plantas y animales, enfatizó regularmente la necesidad de una medición cuidadosa de los datos.

Hales nació en Kent, Inglaterra, y poco se sabe de su vida antes de entrar en la Universidad de Cambridge en 1696. Allí estudió ciencia y religión, y en 1703 fue ordenado en la iglesia como diácono (un clérigo justo debajo de un sacerdote). En 1709 se convirtió en clérigo en Teddington, donde permanecería por el resto de su vida. En este momento no era inusual que un clérigo también fuera un hombre de ciencia, y Hales era capaz de hacer ambas cosas bien. Fue en Teddington donde Hales comenzó a utilizar parte de la amplia educación científica que había recibido y, en el espíritu del físico y matemático inglés Isaac Newton (1642-1727), trató de tomar lo que sabía de física (el estudio de la materia y la energía) y aplicarlo a la biología.

Así, en 1719, Hales comenzó sus primeros experimentos con plantas. Antes de esto, había hecho un poco de experimentación con animales y había logrado las primeras mediciones de presión arterial utilizando un dispositivo de tubo de vidrio de su propio diseño. También investigó las acciones reflejos en una rana a la que le había cortado la cabeza, pero después de un tiempo, Hales se sintió, en sus propias palabras, «desanimado por lo desagradable de las disecciones anatómicas.»Por lo tanto, cambió a las plantas y llevó sus experimentos relacionados con la sangre en animales al estudio del movimiento de la savia en las plantas. Pronto fue capaz de medir la fuerza del flujo de savia de una planta al igual que había medido la presión arterial en animales. En su libro, Vegetable Staticks, publicado en 1727, Hales describió muchos de sus descubrimientos relacionados con la fisiología de las plantas. Hales detalló lo que había aprendido sobre la anatomía de las plantas y lo que hace una planta para sobrevivir y crecer. Afirmó que las plantas toman parte del aire y lo usan para alimentarse, que necesitan luz para crecer y que pierden agua principalmente a través de sus hojas. Demostró que la savia está bajo una presión considerable y que el agua fluye en una planta en una sola dirección. Incluso calculó la velocidad real (su velocidad) de la savia y descubrió que difiere según el tipo de planta. Como hizo en sus experimentos con animales, investigó el papel del agua y el aire en un organismo y exploró todos los aspectos de su crecimiento.

Hales también tenía un lado muy práctico e incluso humanitario, y fue un pionero en el campo de la salud pública. Usó su conocimiento del aire y la respiración para diseñar ventiladores para eliminar el aire «gastado» o malo (probablemente dióxido de carbono) de los espacios cerrados en hospitales, prisiones y barcos mercantes. Trabajó en formas de destilar agua dulce del agua de mar, y trabajó en la purificación del agua y la preservación de alimentos. Incluso adaptó un medidor de sus experimentos con plantas para medir las profundidades del océano. Además de todo el conocimiento botánico específico y la comprensión que ofreció en su libro sobre fisiología de las plantas, la aplicación de la física a la biología de Hales y su énfasis en la experimentación cuantitativa (medible) proporcionaron un modelo importante para aquellos que iban a seguir.

donde se lleva a cabo la fotosíntesis. En la fotosíntesis, la clorofila (pigmento verde) de la hoja absorbe energía del Sol, la combina con agua y minerales del suelo y dióxido de carbono del aire, y produce el alimento de la planta. Todo sobre una hoja está diseñado para interceptar o capturar la luz solar. Por ejemplo, una hoja es una estructura plana con una gran superficie y consiste en una hoja delgada y plana llamada lámina. La lámina está unida a un tallo llamado pecíolo. El pecíolo es la costilla de soporte principal de la hoja y, a menudo, se ramifica en una red de venas. Las hojas con una sola hoja se llaman simples, y las que tienen dos o más hojas se llaman compuestas. Las hojas compuestas a menudo parecen varias hojas pequeñas unidas al mismo tallo. Las hojas también crecen en patrones para asegurar que no se sombreen entre sí, y algunas plantas tienen hojas alternas mientras que otras tienen hojas opuestas. Las hojas pueden controlar la cantidad de agua que pierden abriendo o cerrando pequeñas hendiduras llamadas estomas (estoma singular).

FLORES Y SEMILLAS

La parte reproductiva de una planta productora de semillas se llama flor. Las flores tienen células masculinas y femeninas que producen una semilla cuando se unen. El estambre es el órgano reproductor masculino de una flor y contiene las células masculinas (polen) en su antera que crece en la punta de su tallo largo y estrecho. El pistilo es el órgano reproductor femenino y se parece a una botella de cuello largo. Tiene una base redonda que contiene el ovario, un tubo delgado o cuello largo llamado estilo, y una parte superior aplanada y pegajosa llamada estigma. Una vez que una flor se abre, sus pétalos (que son un tipo de hoja) protegen los órganos sexuales y sirven para ayudar a la polinización (la transferencia de polen a las partes femeninas) al atraer animales como abejas y pájaros. Cuando esto sucede, se produce la fertilización y los ovarios se convierten en semillas.

Las semillas tienen tres partes principales: el pelaje, el embrión y el tejido de almacenamiento de alimentos. El pelaje protege al embrión, que es el comienzo de una planta y crece utilizando alimentos almacenados en la semilla. La mayoría de las semillas están encerradas en frutas que pueden ser secas como una vaina de frijol maduro, o carnosas como una manzana o un melocotón. Otras plantas, como los abetos, tienen semillas desnudas o descubiertas que se forman en la parte superior de las escamas que forman un cono de pino. Todos están diseñados para dispersarse lo más lejos posible de la planta madre para garantizar la supervivencia de la especie.