Els neumatóforos són arrels especialitzades amb geotropisme negatiu que creixen fora de la superfície de l'aigua. Aquestes arrels posseeixen estructures similars a porus o lenticel·les, la funció és proporcionar aire a les arrels típiques de llocs pantanosos i negats.
Espècies hidrofítiques com els manglars (avicennia germinans i Laguncularia raecemosa) presenten neumatóforos, així com el xiprer calb (Taxodium distichum) i el tupelo (Nyssa aquatica). En el cas de l'manglar vermell (mangle vermell) les arrels més de suport permeten la respiració de la planta.
Neumatóforos. Font: flickr.com
Aquest tipus d'arrel es desenvolupa en algunes espècies vegetals que creixen en sòls saturats d'aigua i fortament compactats. Les arrels epigeas presenten molts porus i teixits esponjosos, que faciliten l'intercanvi gasós amb l'atmosfera circumdant.
Les zones inundades o el fang de l'manglar són ambients anaeròbics, de manera que les plantes s'han d'adaptar a aquestes condicions adverses. En aquest cas, els neumatóforos presenten amplis espais intercel·lulars que faciliten la difusió dels gasos fins a les arrels que es troben submergides.
Característiques generals
Els neumatóforos es desenvolupen com arrels erectes formant una estructura ascendent o prolongació de sistema radicular subterrani. Aquestes arrels estan exposades durant el dia i romanen sobre la superfície de l'aigua, facilitant l'obtenció d'oxigen de l'entorn.
Les lenticel·les localitzades al llarg de la superfície capturen l'oxigen a través d'el teixit esponjós, el qual després és escampat per tota la planta. Espècies com el mangle desenvolupen neumatóforos, ja que els sòls altament salins i anaeròbics, impedeixen que les arrels realitzen l'intercanvi gasós.
En les espècies de mangle avicennia germinans i sonneratia alba els neumatóforos es desenvolupen com prolongacions laterals i erectes de les arrels longitudinals que creixen sota l'aigua. Així mateix, les arrels horitzontals s'expandeixen considerablement, complint la funció d'ancoratge.
Els neumatóforos de mangle presenten diferents mides i característiques morfològiques. En el mangle avicennia germinans els neumatóforos són similars a dits o llapis, mentre que els de l'espècie sonneratia alba són coniformes.
Generalment els neumatóforos presenten menys de 30 cm en Avicennia sp. i menys de 20 cm en Laguncularia sp. No obstant això, en sonneratia sp. creix lentament fins a tornar-llenyós i aconseguir una alçada entre els 30 cm i 3 m.
No és comú la presència de ramificacions en els neumatóforos. No obstant això, es presenten bifurcacions o prolongacions epigeas quan s'han produït danys o talls en els teixits.
Avicennia germinans. Font: deskgram.net
La densitat de neumatóforos o nombre d'arrels aèries és relativament àmplia. Un mangle de l'espècie avicennia germinans completament desenvolupat, amb una alçada de 2-3 m normalment posseeix més de 10.000 neumatóforos.
En els gèneres de mangle Avicennia i sonneratia, els neumatóforos contenen clorofil·la en les capes subsuperficials. De fet, aquestes estructures tenen la capacitat de realitzar fotosíntesi en capes clorofílicas sota de la cutícula.
Tipus de neumatóforos
D'acord amb la naturalesa de la superfície, els neumatóforos es diferencien en dos tipus: llisos i aspres o rugosos. Els neumatóforos llisos són característics dels teixits joves, es mantenen encara sota l'aigua, són de superfície llisa i presenten menor nombre de lenticel·les.
Quant als neumatóforos rugosos, es localitzen principalment sobre la superfície de l'aigua i són les estructures més desenvolupades. Són de superfície aspra i tenen nombroses lenticel·les al llarg de el teixit epidèrmic.
Els neumatóforos són arrels aèries o de respiració, adaptades per proporcionar aire a les parts submergides de la planta, especialment a les arrels subterrànies.
Per tal motiu, els neumatóforos presenten geotropismo negatiu, de manera que creixen verticalment cap amunt fins arribar a una font d'oxigen.
funció
Els neumatóforos funcionals presenten una escorça gris o verd groguenca amb diverses lenticel·les a través de la superfície. Així mateix, es troben coberts per un teixit epidèrmic altament impermeable.
Per tant, la principal funció dels neumatóforos aquesta relacionada amb l'intercanvi gasós entre els teixits interns i l'atmosfera, procés que s'efectua a través de les lenticel·les que prenen l'aire i el transfereixen osmòticament a través del teixit esponjós a la resta de la planta.
A l'transferir l'oxigen a les arrels de l'subsòl, els neumatóforos actuen com un mecanisme especialitzat de ventilació. De fet, aquest mecanisme permet la circulació d'aire a través de la planta permetent la seva supervivència en un medi anaeròbic.
Al llarg de la superfície dels neumatóforos que romanen sota l'aigua es desenvolupen un grup de arreletes denominades d'alimentació. Aquestes arrels d'alimentació adaptades a condicions d'alta salinitat compleixen la funció d'absorció de nutrients de l'medi aquós.
Adaptació a l'mig
Els neumatóforos són estructures radiculars especialitzades que permeten diverses espècies, com els manglars, viure en sediments anaeròbics.
De fet, els arbres de mangle estan adaptats per sobreviure en sòls mancats d'oxígens a través de les arrels aèries.
Manglars. Font: pixabay.com
Les plantes demanen oxigen per al procés respiratori a través de tots els teixits vius, incloses les arrels subterrànies. Per tant, en sòls solts sense saturació d'aigua, la difusió d'aire entre els porus de terra permet satisfer la demanda d'oxigen.
No obstant això, en sòls inundats, els espais es saturen d'aigua amb nivells d'oxigen més baixos que l'aire. En conseqüència, els manglars han desenvolupat un extens sistema d'arrels aèries en detriment de les arrels subterrànies.
A el respecte, aquestes arrels aèries, denominades neumatóforos, permeten l'intercanvi gasós cap a les arrels subterrànies. Els neumatóforos creixen des de les arrels subterrànies cap a la superfície de terra o l'aigua.
A les zones costaneres on creixen els arbres de mangle, durant les marees baixes els neumatóforos prenen l'aire a través de les lenticel·les. Posteriorment transporta l'aire a través dels teixits esponjosos a la resta de la planta, especialment cap a les arrels subterrànies.
En els manglars vermells s'observen arrels de sosteniment que s'estenen des del tronc i arrels adventícies des de les branques. A contra, en el mangle negre no s'observen arrels de sosteniment, però es presenten petites arrels aèries que es despleguen verticalment des dels sòls que circumden el tronc.
referències
- Everett Thomas H., Weber Lillian M. et al. (2018) Pneumatophores: Tree Structure And Growth. Recuperat a: britannica.com
- Lim Kelvin K., Murphy Dennis H., Morgany T., Sivasothi N., Ng Peter K., Soong BC, Tan Hugh T., Tan KS & Tan TK (2001) «A Guide to Mangroves of Singapore». Volume 1: The Ecosystem and Plant Diversity. Recuperat 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. Recuperat a: encyclopedia.com
- Purnobasuki, H., Purnama, PR, & 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.