capítulo 8: hoja - laboratorio de biología tropical

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Elaborado por Miguel Ángel Gamboa-Gaitán (MAGG) Capítulo 8: Hoja Introducción La hoja es un órgano principalmente encargado de la fotosíntesis y del intercambio gaseoso con el ambiente, ya que por los estomas se da la entrada de dióxido de carbono y la inevitable salida de vapor de agua. Su forma es altamente variable entre especies e incluso entre individuos conespecíficos, por lo que presenta una elevada plasticidad fenotípica, de acuerdo con las condiciones ambientales. En este capítulo se estudia la estructura básica de la hoja, así como las variaciones y las adaptaciones morfoanatómicas y funcionales más notables presentes en las hojas de las plantas modernas. Contenido 8.1. Las verdaderas hojas poseen vascularización interna. 8.2. Los primordios foliares originan las hojas en las yemas apicales de una manera ordenada. 8.3. La vascularización de la hoja se deriva del sistema vascular del tallo. 8.4. Hay una abundante variedad de formas y tamaños foliares. 8.5. La anatomía foliar es muy variada. 8.6. La vida de la hoja es de duración limitada.

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Elaborado por Miguel Ángel Gamboa-Gaitán (MAGG)

Capítulo 8: Hoja

Introducción

La hoja es un órgano principalmente encargado de la fotosíntesis y del intercambio gaseoso con el ambiente, ya que por los

estomas se da la entrada de dióxido de carbono y la inevitable salida de vapor de agua. Su forma es altamente variable entre

especies e incluso entre individuos conespecíficos, por lo que presenta una elevada plasticidad fenotípica, de acuerdo con

las condiciones ambientales. En este capítulo se estudia la estructura básica de la hoja, así como las variaciones y las

adaptaciones morfoanatómicas y funcionales más notables presentes en las hojas de las plantas modernas.

Contenido

8.1. Las verdaderas hojas poseen vascularización interna.

8.2. Los primordios foliares originan las hojas en las yemas apicales de una manera ordenada.

8.3. La vascularización de la hoja se deriva del sistema vascular del tallo.

8.4. Hay una abundante variedad de formas y tamaños foliares.

8.5. La anatomía foliar es muy variada.

8.6. La vida de la hoja es de duración limitada.

MAGG – Botánica General: Introducción al estudio de las plantas

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8.1. Las verdaderas hojas poseen vascularización

interna.

La hoja es un órgano vital para las plantas porque su

función primordial es hacer fotosíntesis. Sin embargo,

aunque parezca extraño, no todas las plantas vivientes

poseen verdaderas hojas, bien sea porque nunca las

tuvieron, o porque las perdieron secundariamente en el

transcurso de su historia natural. Un buen ejemplo de esta

situación se da en los cactus y otras plantas de ambientes

áridos, las cuales redujeron sus hojas a espinas y pasaron

la función fotosintética al tallo (Figura 8.1).

Por definición, los órganos vegetales poseen un

sistema vascular interno, lo que implica que sólo aquellas

plantas que presentan un sistema de conducción pueden

poseer verdaderos órganos como hojas, raíces y tallo. A

las plantas que poseen tejidos vasculares se les denomina

traqueófitas, mientras que los vegetales que carecen de

ellos son llamados en conjunto briófitas o plantas

avasculares. En ellas no hay hojas verdaderas, así que las

estructuras aplanadas de apariencia foliar son en realidad

filidios (Figura 8.2), que son láminas de células

encargadas de la fotosíntesis pero con una anatomía

completamente diferente a las hojas verdaderas.

Cuando el cuerpo vegetal posee órganos bien

diferenciados (raíz, tallo, hoja), se le denomina cormo, y

las plantas así constituidas son llamadas cormófitas. En

ellas, las hojas pueden ser clasificadas en dos tipos:

micrófilos y megáfilos, clasificación que depende,

precisamente, de su anatomía vascular. Los micrófilos se

presentan en las plantas más primitivas y aunque se creía

que eran de pequeño tamaño (de ahí su nombre), en

realidad pueden ser de más de un metro de longitud. Se

caracterizan porque presentan un solo haz vascular no

ramificado, que se deriva de la estela del tallo y penetra

la hoja sin dejar brecha foliar. Entre las plantas vivientes

los micrófilos sólo están presentes en algunas plantas

vasculares sin semillas (pteridófitas). Los megáfilos, de

otra parte, presentan brecha foliar y pueden tener varios

haces vasculares que se ramifican en la lámina foliar,

estando presentes en la gran mayoría de las plantas

actuales.

8.2. Los primordios foliares originan las hojas en las

yemas apicales de una manera ordenada.

En la base de los meristemos apicales, células situadas

bajo la protodermis empiezan a proliferar produciendo un

abultamiento cónico denominado primordio foliar

(Figura 8.3). Dicho primordio pronto alcanza una mayor

longitud que el meristemo apical y se encuentra

constituido de células meristemáticas diferenciadas en

protodermis y meristemo basal. En el centro del

primordio un grupo de células se diferencia en

procambio, tejido que originará xilema y floema

primarios. En las monocotiledóneas es particularmente

notable que el primordio foliar envuelve completamente

al meristemo, por lo tanto la futura hoja estará

envolviendo al tallo usando su base foliar (Figura 8.4). El

lugar exacto donde se forma el primordio foliar está

genéticamente determinado, es decir, no es al azar. Las

bases fisiológicas de este fenómeno no están bien

entendidas, pero lo cierto es que cada planta tiene una

manera constante de distribuir las hojas a lo largo de su

tallo, fenómeno que se conoce con el nombre de filotaxis.

La mejor explicación existente acerca de cómo se forman

los primordios foliares es la hipótesis de los campos

inhibitorios, que básicamente establece que un primordio

se desarrolla en el lugar donde no llegan los efectos

inhibitorios de los primordios ya formados.

Un par de conceptos importantes, relacionados

con el origen ordenado de los primordios foliares y con el

subsecuente desarrollo de la hoja, deben ser mencionados

aquí. El primero es el plastocrono, que se refiere al

tiempo transcurrido entre la formación de un primordio y

MAGG – Botánica General: Introducción al estudio de las plantas

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el siguiente. Como puede intuirse, se trata de una

característica propia de cada especie. En las

angiospermas, debe formarse una yema axilar de la hoja,

lo cual no sucede antes de que el primordio foliar esté en

su segundo o tercer plastocrono. El otro tema relevante es

el de los meristemos foliares que permiten el crecimiento

marginal y, a veces, el crecimiento adaxial. En el margen

la hoja debe crecer expandiéndose lateralmente hasta

obtener la típica forma aplanada, lo cual logra debido a

meristemos marginales que se forman tras cierto tiempo

en los lados del primordio foliar. De otra parte, el grosor

de la vena media y del pecíolo pueden aumentar

considerablemente en algunas dicotiledóneas debido a un

meristemo adaxial adicional, el cual desarrolla una

estructura laminar aplanada lateralmente que es la

responsable del aumento en grosor de la hoja. Tanto en

Acacia como en Acorus se han realizado notables

estudios en este tema.

Se supone que la filotaxis ha sido optimizada

durante el proceso evolutivo, de tal forma que el

solapamiento foliar sea mínimo y por lo tanto las

posibilidades fotosintéticas de cada hoja sean máximas.

Dicha filotaxis sirve para clasificar a las hojas en tres

grupos básicos: 1) opuestas, cuando dos hojas se originan

en un mismo nudo pero en los lados contrarios del tallo,

2) alternas, cuando sólo hay una hoja por nudo y 3)

verticiladas, cuando hay más de dos hojas por nudo

(Figura 8.5).

Al observar un tallo desde arriba, se puede ver

que las hojas alternas forman un espiral si se sigue la

secuencia de hojas desde la más cercana al ápice superior

hasta la hoja más basal. Se apreciará que hay grupos de

hojas que están solapadas, es decir, que forman una línea

vertical en la cual las hojas superiores están ubicadas

exactamente sobre algunas de las hojas situadas más

abajo. Todas las hojas que forman esta línea vertical de

solapamiento constituyen un ortostiquio u ortóstico,

mientras que la secuencia en espiral se denomina

parastiquio o parástico. Mediante la serie matemática de

Fibonacci es posible descifrar la filotaxis, ya que de dos

números continuos de la serie, el primero representa el

número de hojas que hay entre una hoja cualquiera y su

siguiente en el ortostiquio, mientras que el segundo

número es la cantidad de vueltas que hay que darle al

tallo siguiendo la espiral de hojas (el parastiquio), para

encontrar dicha hoja solapada.

8.3. La vascularización de la hoja se deriva del

sistema vascular del tallo.

Las hebras de procambio derivadas del meristemo apical

crecen y se diferencian dentro del primordio foliar a

medida que éste madura, razón por la cual el sistema

vascular de la hoja es continuo con el del tallo. Lo que se

observa en ramas maduras, es que en cada nodo uno o

más haces vasculares divergen del cilindro vascular del

tallo y penetran a las hojas originadas de ese nudo. Este

haz que diverge se conoce como trazo foliar y la región

por encima de él, que se rellena de tejido basal

parenquimático e interrumpe el haz vascular del tallo, se

denomina brecha foliar. Esta característica está presente

sólo en los megáfilos (Figura 8.6B), que es el tipo de hoja

predominante en la actualidad, ya que en los micrófilos

sólo hay un haz vascular que penetra a la hoja desde el

tallo y no deja brecha foliar (Figura 8.6A). Es notable que

en un nudo individual de un megáfilo, varias hebras

vasculares pueden penetrar en la lámina foliar,

constituyendo así una hoja multilacunar pues cada trazo

posee su propia laguna o brecha foliar.

8.4. Hay una abundante variedad de formas y

tamaños foliares.

La hoja presenta una gran variedad de estilos, formas y

tamaños, que ha generado abundantes términos y formas

de clasificación. Aquí sólo se revisará la terminología

MAGG – Botánica General: Introducción al estudio de las plantas

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básica, necesaria para comprender la naturaleza foliar

elemental, la cual es el sustento de todas las demás

variantes. Se puede empezar por el término nomófilo, que

se emplea para referirse a la hoja típica o normal, la cual

es un megáfilo cuyo prototipo es la hoja de las

angiospermas dicotiledóneas (Figura 8.7). Dicho

nomófilo está constituido típicamente de una parte

aplanada, de amplia superficie, llamada la lámina y un

cilindro sólido que conecta la lámina con el tallo, al cual

se denomina pecíolo. El pecíolo se prolonga en la lámina

foliar formando la vena media, mientras que en su

extremo opuesto se une a la rama que sostiene la hoja,

presentando en dicha unión unos pequeños apéndices

foliosos denominados estípulas. La parte de la lámina que

se une al pecíolo se denomina base foliar y el extremo

opuesto se llama ápice foliar. Todas estas partes pueden

estar ausentes o muy modificadas según la especie. La

superficie superior de la lámina se denomina haz y recibe

directamente la luz solar, la inferior se denomina el

envés.

Las hojas pueden ser simples o compuestas

según la estructura de su lámina (Figuras 8.7 y 8.8).

Cuando la lámina no presenta invaginaciones que

alcancen la vena media, se dice que es una hoja simple,

pero cuando las invaginaciones alcanzan la vena media,

dando a la lámina la apariencia de estar partida en

pequeñas subunidades que parecen hojas pequeñas, se

dice que es una hoja compuesta. Dichas subunidades se

denominan foliolos y están adheridas al raquis, o eje

central, por pequeños tallos llamados peciólulos. Es

posible que haya divisiones de segundo y tercer orden,

constituyendo hojas muy complejas. En algunas especies

las hojas compuestas tienen sus foliolos en una

disposición palmada, por lo que carecen de raquis. Las

hojas compuestas son paripinnadas si poseen un par de

foliolos en el ápice del raquis, o imparipinnadas si poseen

un número impar.

El borde de la lámina foliar, así como su base y

su ápice, presentan numerosas variaciones morfológicas

que sirven para clasificar las hojas (Figuras 8.9 - 8.12).

Adicionalmente a las variaciones locales mencionadas,

las hojas también pueden modificar notablemente su

forma total, como por ejemplo cuando forman zarcillos.

Éstos son órganos delgados y alargados que se pueden

enrollar alrededor de objetos sólidos, con el fin de

permitir un mejor posicionamiento del vástago con

respecto a la luz solar (Figura 8.13). Otras variaciones

notables pueden estar presentes en los pecíolos, como las

pequeñas prolongaciones laterales de la lámina, razón por

la cual se les denomina pecíolos alados. El raquis de las

hojas compuestas también puede presentar estas

prolongaciones y se denomina raquis alado. Incluso

puede presentar glándulas de néctar en el haz (Figura

8.14), que aparentemente funcionan atrayendo hormigas

hacia las hojas para evitar la visita de potenciales

herbívoros. Estas modificaciones son muy comunes en

las leguminosas del género Inga.

Algunas variaciones morfofuncionales de las

hojas son dignas de ser mencionadas (Figura 8.15). Por

ejemplo, los catáfilos son hojas inferiores, ubicadas entre

los cotiledones y los nomófilos, de forma y estructura

más sencillas, generalmente escuamiformes, sin clorofila,

membranosas o coriáceas. El ejemplo típico de ellos se

encuentra en los bulbos de la cebolla cabezona (Allium,

figura 8.15B). Los hipsófilos son hojas superiores

ubicadas entre los nomófilos y los órganos florales

(Figura 8.15A), también con morfoanatomía más

sencilla. Algunos ejemplos son las espatas, brácteas,

bracteolas, estípulas, involucros y escamas, llamadas en

conjunto hojas espúreas por algunos autores. Los

antófilos, de otra parte, son las hojas florales, es decir, las

hojas modificadas que conforman los verticilos de la flor

completa y que sirven a la función reproductiva. Los más

externos son los sépalos y los pétalos, que conforman el

cáliz y la corola, respectivamente. Se trata de antófilos

MAGG – Botánica General: Introducción al estudio de las plantas

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estériles, que atraen polinizadores o protegen las

estructuras reproductivas más internas, por lo que su

contribución a la reproducción es indirecta. Por su parte,

los antófilos más internos están muy modificados y

conforman los estambres y el pistilo, que en conjunto son

denominados a veces androceo y gineceo, y son antófilos

fértiles.

Otra sorprendente adaptación foliar se da en las

plantas carnívoras (algunos autores prefieren llamarlas

insectívoras), las cuales poseen hojas muy modificadas

(Figura 8.13B), para atrapar principalmente insectos, si

bien es posible que pequeños vertebrados mueran en su

interior (de ahí lo de carnívoras). La descomposición de

los animales allí atrapados provee sustancias nutritivas

para la planta, ya que generalmente están presentes en

especies vegetales que viven en suelos con deficiencias

en nutrientes.

8.5. La anatomía foliar es muy variada.

Los tres tipos de sistemas de tejidos, basal, vascular y

dérmico, están presentes en prácticamente todas las

hojas, pero su disposición anatómica puede variar entre

grupos de plantas. En las angiospermas, por ejemplo,

sigue básicamente dos patrones: el de las plantas

dicotiledóneas y el de las monocotiledóneas. En las hojas

de las dicotiledóneas las venas adoptan un patrón en red

en la hoja, con venas mayores y un sistema de

interconexión constituido por venas menores (Figura

8.7), al cual se denomina venación reticulada. Por su

parte, las monocotiledóneas poseen un patrón de

venación en paralelo, donde las venas se extienden

longitudinalmente desde la base hacia el ápice de la hoja

(Figura 8.16B). La única excepción entre las

monocotiledóneas la constituye el grupo de las aráceas

(Figura 8.16C), familia que posee el mismo patrón

reticulado de las dicotiledóneas. Estas diferencias

anatómicas de las hojas, junto a otros caracteres, eran

usados para sustentar la clasificación de las angiospermas

en dos grandes subgrupos, magnoliópsidas y liliópsidas.

Actualmente, sin embargo, no es posible sostener dicha

clasificación ya que los descubrimientos sistemáticos

recientes no la respaldan. A pesar de ello, los términos

monocotiledóneas y dicotiledóneas siguen siendo usados

de manera informal con fines didácticos.

Es pertinente mencionar aquí que la anatomía no

es el único criterio usado para clasificar las hojas, ya que

también se les clasifica con base en aspectos

ecofisiológicos, según los cuales puede haber hojas

hidrófilas, mesófilas y xerófilas, según las adaptaciones

que presenten a ambientes ricos en agua, mésicos o

áridos, respectivamente. En este tipo de clasificación

también se puede detectar el conjunto de características

anatómicas particulares de cada tipo foliar. A

continuación se revisará cada uno de los tres elementos

básicos que constituyen las hojas de las plantas

modernas: la epidermis, el mesófilo y el sistema vascular

(Figuras 8.17 - 8.19).

La epidermis de la hoja está compuesta por un

grupo de células compactamente agrupadas, que carecen

de cloroplastos y poseen una capa gruesa de compuestos

lipídicos denominada cutícula, la cual se deposita en la

pared celular que está en contacto directo con el ambiente

externo y ayuda a prevenir la deshidratación. Tanto la

superficie superior (haz) como la inferior (envés), poseen

una epidermis, en la cual hay varios tipos celulares

especializados. En la epidermis de las hojas de los pastos,

por ejemplo, están las denominadas células buliformes

(Figura 5.17B), que son mucho más grandes que las

células epidérmicas comunes y se arreglan en filas

continuas longitudinales. Ellas están involucradas en el

plegamiento de las hojas, generalmente en respuesta a

cambios en la de disponibilidad de agua.

MAGG – Botánica General: Introducción al estudio de las plantas

162

Otro grupo de células epidermales muy

especializadas son las células guardas, que se disponen

en pares permitiendo la aparición de un espacio entre

ellas denominado poro estomático (Figuras 8.20 y 8.21).

Estas células y el espacio entre ellas son denominados en

conjunto estoma o aparato estomático, el cual funciona

regulando el aumento o la disminución del poro,

mediante los cambios de turgencia de las células guardas,

en un proceso complejo en el que intervienen los iones

K+ y Cl- (Sección 12.7). Justo por debajo del estoma

existe una cavidad formada por células del mesófilo

denominada cámara subestomática, en la cual hay una

elevada concentración de vapor de agua y a donde entra

el CO2 cuando se abre el poro.

El control estomático es de vital importancia

para la planta, ya que a través de esta estructura es que se

realiza la incorporación del CO2 atmosférico que se usará

en la fotosíntesis. Los estomas generalmente se ubican en

el envés, donde la temperatura es menor debido a que no

hay radiación solar directa, por lo cual se disminuye la

pérdida de agua cuando se abren para captar CO2. En las

plantas acuáticas, sin embargo, donde las hojas flotan en

la superficie del agua, los estomas se hallan en el haz

para estar en contacto directo con el aire. Una

modificación notable de la superficie foliar de algunas

plantas que viven en zonas áridas, son los estomas

hundidos, adaptación que consiste en la ubicación de

éstos en cavidades de la superficie de la hoja para evitar

que el vapor de agua se pierda rápidamente luego de la

transpiración. Asociadas a las células guardas del estoma

están las células subsidiarias, las cuales se usan para

clasificar los diferentes aparatos estomáticos.

Otra característica notable de la epidermis es la

presencia de sobrecrecimientos que le confieren una

textura y apariencia particulares a cada especie. El

término indumento hace referencia justo a dicha

apariencia general de la hoja (aunque también se aplica a

las ramas y al tallo), habiéndose desarrollado una

terminología extensa, no exenta de subjetividad, para

describir la forma en que luce externamente. Papilas,

escamas y tricomas son las estructuras más importantes

para el indumento superficial, las cuales ayudan a la

defensa foliar, la disipación de la radiación solar

excesiva, la secreción de sustancias y el ahorro de agua.

Todos ellos pueden ser tanto unicelulares como

pluricelulares, con variadas formas y tamaños,

particularmente los tricomas (Figura 8.22), lo que los

hace útiles en estudios taxonómicos. Las formas más

simples de sobrecrecimientos son las papilas, seguidas de

los tricomas simples, de los cuales son a veces

difícilmente distinguibles. Los tricomas ramificados son

un poco más complejos (poseen 2 a 5 brazos), y son

seguidos por los tricomas estelados, las escamas, los

tricomas dendríticos (muchos brazos) y las estructuras

especiales, tales como las glandulares. Los elementos

más complejos del indumento pueden ser sésiles o tener

un tallo que las eleva sobre la superficie epidermal.

El mesófilo corresponde al cuerpo propiamente

dicho de la hoja, es decir, todo lo encontrado entre las

dos epidermis. Allí se encuentran el parénquima

asimilador (clorénquima) y el sistema conductor (venas)

(Figuras 8.17 y 8.18). En las plantas dicotiledóneas la

función fotosintética está distribuida entre dos tipos de

clorénquima, el parénquima en empalizada y el

esponjoso. El parénquima en empalizada posee células de

forma columnar, abundantes cloroplastos y puede

presentar granos que almacenan almidón debido al

exceso de productos de la fotosíntesis (fotosintatos),

mientras que el parénquima esponjoso tiene abundantes

espacios intercelulares que se conectan con la cámara

subestomática, a la cual llega el CO2 necesario para la

fotosíntesis.

Inmersos en el mesófilo están los haces

vasculares, generalmente compuestos por xilema hacia

MAGG – Botánica General: Introducción al estudio de las plantas

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arriba y floema hacia abajo. Los haces vasculares están

cubiertos por una capa especial de células de mesófilo

denominadas en conjunto la envoltura (o vaina) del haz,

que impide el contacto directo de los tejidos vasculares

con el aire de los espacios intercelulares del parénquima

esponjoso. Funciona de manera similar a la endodermis

de la raíz, ya que todo lo que entre o salga del haz

vascular debe atravesar esta capa de células.

En plantas monocotiledóneas, particularmente

en especies con fotosíntesis C4 (ej: caña de azúcar, maíz,

sorgo), la vaina del haz es mucho más conspicua que en

las C3, pues se encuentra rodeada por células del

mesófilo que ayudan a darle una apariencia redondeada,

notable en el corte transversal, a la cual se denomina

anatomía Kranz (Figura 8.18). A lo largo de los haces

vasculares, o aun en los bordes de las hojas, hay además

otra característica importante, como es la presencia de

tejidos de sostén (fibras de esclerénquima), que ayudan a

dar compactación y resistencia a la hoja. Las fibras

asociadas a las venas pueden formar un casquete al lado

del floema o también pueden formar un anillo que rodea

completamente al haz vascular.

8.6. La vida de la hoja es de duración limitada.

El término abscisión se usa para describir la separación

normal de la hoja (o de cualquier otro órgano) del cuerpo

vegetal, como consecuencia de cambios estructurales y

bioquímicos inducidos por la edad. En las hojas estos

cambios están bajo la influencia directa de la actividad

fitohormonal y crean, en la base del pecíolo, la

denominada capa de abscisión (Figura 8.23). En ella

ocurre un debilitamiento de las lamelas medias de las

paredes celulares, lo que conlleva a una pérdida de

cohesión intercelular que produce la caída de la hoja por

su propio peso. Subsecuentemente se creará una cicatriz

foliar en el lugar donde estaba adherida la hoja a la rama,

en la que se desarrolla una capa protectora con depósitos

de suberina.

El momento de la abscisión depende de la

longevidad de la hoja (Figura 8.24), la cual varía entre

especies y puede ser corta en especies que viven en zonas

con cambios climáticos bruscos (regiones templadas con

estaciones), o aun en plantas tropicales que tienen hábitos

caducifolios (como algunas especies de la familia

Bombacaceae). En algunas especies, sin embargo, la

longevidad foliar es larga, incluso de varios años, como

en algunas cícadas tropicales. Si bien la base molecular

de la caída foliar no es bien entendida, se sabe que hay

factores ambientales y fisiológicos que pueden afectar el

momento de inicio de la abscisión, lo cual debe estar muy

bien regulado ya que se requiere desencadenar eventos de

muerte celular programada y de reabsorción de nutrientes

de la hoja antes que se desprenda de la rama.

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Figura de la portada del capítulo

MAGG – Botánica General: Introducción al estudio de las plantas

165

Figura 8.1. Tallo de un cactus. Algunas plantas modernas perdieron las hojas y pasaron la función fotosintética al tallo, lo

cual se ha interpretado como una respuesta adaptativa a ambientes secos, donde una amplia superficie foliar favorece la

pérdida de agua, lo cual es desventajoso.

Figura 8.2. Estructuras foliosas de una planta briófita (Pleurozium schereberi). A) Las estructuras aplanadas, conformadas

a veces por una sola capa de células, no son hojas verdaderas aunque poseen la función fotosintética, son filidios, B) en el

recuadro se muestra un corte transversal de un filidio, mostrando su parte media (a) y su borde (b). (Fotos cortesía de A.

Barón).

MAGG – Botánica General: Introducción al estudio de las plantas

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Figura 8.3 Corte longitudinal del ápice de Coleus sp. A) Meristemo apical, B) primordios foliares. La disposición de tales

primordios está genéticamente determinada y da origen a la filotaxis (ordenamiento espacial de las hojas), de la especie.

Figura 8.4. Detalle de la inserción de la hoja en el tallo de una monocotiledónea de la familia poácea. A) Lígula, B) pecíolo

envolvente de la hoja. En muchas de estas plantas la mayor parte del tallo está formada por los pecíolos foliares.

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Figura 8.5. Filotaxis básica en las angiospermas. A) Hojas simples alternas en una hierba trepadora (Bomarea sp.), a1 y a2

son hojas maduras que se insertan a diferente altura en el mismo tallo, B) hojas simples opuestas en el cafeto, b1 es opuesta

a b2, C) hojas simples opuestas decusadas, lo cual es consecuencia que el plano en que c1 y c2 son opuestas, es

perpendicular al plano de oposición de c3 y c4, D) hojas verticiladas, d1, d2, d3 y d4 son hojas maduras que nacen a la

misma altura en el mismo tallo.

Figura 8.6. Representación esquemática de la venación en tallo y hoja. A) Micrófilo con un solo haz vascular que no deja

brecha foliar y entra a la hoja, B) megáfilo con brecha foliar y haces ramificados en la lámina.

MAGG – Botánica General: Introducción al estudio de las plantas

168

Figura 8.7. Detalle de la parte terminal de la rama de una morácea silvestre. A) Lámina o limbo de la hoja, se notan las

venas secundarias y terciarias interconectadas formando un patrón reticulado, B) pecíolos foliares, C) yema apical, en la

cual se desarrollan las nuevas hojas.

Figura 8.8. Varios tipos de hojas de angiospermas. A) Hojas simples alternas, nótese que la inserción de los pecíolos se da

en lugares diferentes alrededor de la rama, B) hoja compuesta imparipinnada, C) hoja palmadamente compuesta, en la cual

los peciólulos de los foliolos se insertan en un mismo lugar del pecíolo.

169

Figura 8.9. Esquema de los principales tipos de hojas simples (A-L) y compuestas (M-R). A) Cordada, B) cuneada, C)

deltoide, D) elíptica, E) perfoliada, F) lanceolada, G) subulada, H) peltada, I) oblanceolada, J) elíptica, K) obovada, L)

ovada, M) bifoliada, N) trifoliada, O) imparipinnada, P) paripinnada, Q) bipinnada, R) palmaticompuesta.

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Figura 8.10. Bordes foliares en las angiospermas. A) Borde entero, B) borde dentado, C) borde lobulado, D) margen con

profundas entradas a manera de lóbulos. Hay una gran diversidad de variaciones en el borde foliar, las cuales son útiles en

estudios taxonómicos y morfológicos.

Figura 8.11. Esquema de los principales tipos de borde y venación foliares. A) Borde entero, B) borde dentado, C) borde

serrado, D) borde crenado, E) borde ciliado, F) borde sinuado, G) borde hendido, H) borde partido, I) venación dicótoma, J)

venación palmadamente reticulada, K) venación pinnadamente reticulada, L) venación paralela.

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Figura 8.12. Representación esquemática de los principales tipos de ápices (A-I) y bases (J-Q) foliares. A) Ápice

acuminado, B) agudo, C) aristado, D) cuspidado, E) emarginado, F) mucronado, G) obtuso, H), redondeado, I) truncado. J)

Base auriculada, K) cordada, L) cuneada, M) hastada, N) oblicua, O) redondeada, P) sagitada, Q) truncada.

Figura 8.13. Hoja modificada de Nepenthes sp. A) Zarcillos foliares con los cuales la planta se enrolla alrededor de objetos

sólidos, B) ápice de la hoja modificado para crear una estructura hueca en la que se deposita agua y se descomponen

pequeños animales.

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Figura 8.14. Fragmento de una hoja compuesta de Inga sp. A) Glándulas sobre el raquis de la hoja, los cuales atraen

hormigas que protegen la planta, B) raquis alado entre los foliolos, compuesto de una lámina que posee tejido fotosintético y

vascular.

Figura 8.15. Hojas modificadas en angiospermas. A) Parte superior de una acantácea del género Justicia, en la que se

muestran las hojas normales abajo (nomófilos), además de las brácteas en la base de las flores que corresponden a hipsófilos

(a), así como las flores cuyos pétalos son antófilos (b). B) Corte transversal de una cebolla común (Allium sp.), en la que se

muestra el conjunto de hojas modificadas para el almacenamiento (catáfilos).

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Figura 8.16. Hojas con diferente patrón de venación. A) Típica hoja de planta dicotiledónea, en las cuales existe un patrón

reticulado de venas, B) fragmento de una hoja de monocotiledónea (orquídea), en la que se aprecia la dirección longitudinal

de las venas. Este tipo de venación está presente en casi todas las monocotiledóneas, con una sola excepción notable, la

familia Araceae (C), en la cual las venas están dispuestas reticuladamente.

Figura 8.17. Corte transversal de la hoja de una dicotiledónea de la familia melastomatácea. A) Epidermis foliar, B)

mesófilo, C) haz vascular de la vena media, D) parénquima en empalizada (células columnares), E) parénquima esponjoso.

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Figura 8.18. Corte transversal de la hoja de una monocotiledónea (maíz), mostrando anatomía Kranz. A) Cutícula, B)

células de la epidermis, C) célula gigante de la vaina del haz con cloroplastos muy grandes, D) xilema, E) floema F)

parénquima del mesófilo. Foto cortesía de X. Marquínez.

Figura 8.19. Corte transversal de la hoja acicular de un pino. A) Epidermis monostratificada, B) hipodermis, C) estoma

hundido, D) endodermis, E) parénquima de transferencia, F) ducto de resina. Un haz vascular se encuentra en un círculo.

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Figura 8.20. Estomas en la hoja de Arabidopsis, mostrados mediante una fotografía electrónica de barrido. A) Células

guardas del estoma, B) poro estomático. Foto cortesía del Dartmouth Electron Microscope Facility, Dartmouth College.

Figura 8.21. Representación esquemática del estoma. A) Estoma anomocítico, en el que las células guardas se diferencian

claramente de las otras células de la epidermis; no hay células subsidiarias, B) estoma tetracítico con cuatro células

subsidiarias, dos de ellas paralelas al estoma, C) estoma anisocítico, rodeado por tres subsidiarias desiguales, D) estoma

ciclocítico, en el que las subsidiarias forman anillos alrededor de las células guardas, E) estoma diacítico, con dos

subsidiarias cuyas paredes limitantes son perpendiculares al estoma, F) estoma paracítico, en el que las subsidiarias son

paralelas al eje mayor del estoma. G) Estoma visto desde arriba, las células guardas tapan parcialmente a las subsidiarias y

la cutícula forma un reborde externo, mejor visto en el corte longitudinal (H): h1) cámara subestomática o cavidad del

estoma, h2) poro, h3) reborde de la cutícula que puede formar una cavidad externa.

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Figura 8.22. Representación esquemática de los principales tipos de tricomas. A) Tricoma estelado con tallo pluricelular,

B) tricoma ramificado de dos brazos, C) escama en vista lateral, D) escama en vista superior, E) tricoma simple con tallo, F)

tricoma simple unicelular, G) tricoma ramificado de tres brazos, H e I) tricomas simples, J) tricoma estelado, K) tricoma

dendrítico.

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Figura 8.23. Vista al microscopio de un corte longitudinal por la capa de abscisión foliar. A) Tejido de la rama a la que está

adherida la hoja, B) capa de abscisión, donde las células experimentan el debilitamiento de su lamela media, C) pecíolo de

la hoja.

Figura 8.24. Plantas con hojas de variada duración. A) En algunas plantas tropicales como la ceiba (Bombacaceae), las

hojas son cambiadas periódicamente, lo cual sucede antes de la floración, B) en otras especies, como las cícadas, las hojas

son mucho más longevas, pudiendo durar incluso varios años.