Proteoides o “Cluster radiculares”. Una adaptación radicular diseñada para sobrevivir ante déficits de Fe y P y excesos de Al. (Salvador González Carcedo).

Un gran cantidad de los llamados elementos esenciales se introducen en la Biosfera gracias a la actividad de distintos componentes como bacterias, hongos, líquenes… y a acción de las raíces vegetales. El conocimiento de los mecanismos de atracción, captura y transferencia es hoy un área de estudio que ha cambiando radicalmente la forma de pensar sobre las estrategias de nutrición vegetal e impactos ambientales de fisiólogos, expertos en biología molecular, ecólogos, y como no, de ingenieros agrónomos.  En su momento hablamos sobre los mecanismos de captura y transporte de agua (Ver el post sobre acuaporinas) y que ha revolucionado en concepto de la captura del agua de una manera drástica. Hoy me voy a introducir en el campo de los “cluster de raíces” o proteoides, adaptaciones morfológicas especiales de las raíces, que potencian la captura de nutrientes.

Las primeras descripciones sobre este tema se deben a Adolf Engler, quien en 1889 nos habla de una “morfología inusual de las raíces de plantas de la familia Proteaceae” que crecían en el Jardín Botánico de  Leipzig.  Sus raíces estaban sorprendentemente ramificadas y recubiertas de un gran número de tricoblastos largos y densamente agrupados.  Como en tantas ocasiones, el descubrimiento quedó “dormido” hasta que en 1960, cuando Purnell acuña el término de “raices proteoides” para describir este hecho en especies vegetales con desarrollo radicular limitado y pobreza nutricional, y lo aplica a la estructura radicular de un género (Persoonia) de la familia Proteaceae.

En un resumen actualizado de la presencia de estos “cluster radiculares”, Dinkelaker et al. (1995) lo extiende a las familias de Betulaceae, Casuarinaceae, Eleagnaceae, Moraceae, Leguminosae (Fabaceae) y Myricaceae e indica distintos nombres “raices clusterizadas” para describir el hecho en una sola raiz  y “cluster radiculares”, cuando aparecen asociaciones de tricoblastos de distintas plantas y/o especies formando una única asociación morfológica.

La descripción morfológica de las raíces clusterizadas y de los cluster radiculares varía considerablemente pudiendo aparecer sobre la el eje de la raíz primaria o sobre las secundarias. Su aparición está asociada al crecimiento de la raíz, y los tricoblastos “alargados y acumulados” aparecen regularmente espaciados e incluso puede adquirir una formación arborescente. Así el Lupinus albus presenta formas sencillas de cluster pero esta distribución es mas propia de especies vegetales que no se corresponden con miembros de la familia de las Proteaceae.  Esta familia muestra en cada punto de emergencia agrupaciones completas conformando un cluster completo que se desarrolla verticalmente respecto a eje de la raíz (Skene, 1998). Llama la atención la gran longitud de esta masa de tricoblasto, al llegar a alcanzar hasta 30 mm en ciertas especies. En Hakea oblique la masa que conforman los cluster radiculares tiene un área superficial activa 25 veces superior a la de su propia raiz.

A efectos de desarrollo, el desarrollo de estos cluster se asocian a situaciones de pobreza nutricional de los suelos, por lo que Purnell (1960) nos indica que los cluster son desarrollos adaptativos diseñados para paliar déficit nutricionales de los vegetales en suelos donde no pueden conformarse otro tipo de asociaciones como la simbiosis micorrizante.

El gran área edáfica ocupada, y el hecho de que estos cluster radiculares tienen una capacidad para aportar rizodeposición similar al de su raíz principal hace que estos sistemas clusterizados generen unos extraordinarios sistemas de colonización del suelo y unos polos de atracción y desarrollo de biodiversidad microbiana únicos (asociados a acúmulos de rizodepósitos).

Entre los compuestos rizodepuestos, (característicos de cada especie) se encuentran ácidos orgánicos, fenoles, aminoácidos, mono y oligopolisacáridos, mucílagos, hormonas vegetales y enzimas (fundamentalmente con capacidad fosfohidrólitica).  Ello justifica la capacidad de movilización edáfica de Al, Fe, Ca y otros nutrientes mediante quelación (abundan de forma excepcional los ácidos cítrico y málico).  Las fosfatasas se dedican a hidrolizar el P orgánico presente en el suelo. Estas capacidades enzimáticas son enviadas al exterior cuando la planta “siente” un déficit en P y quedan en el interior radicular cuando las necesidades han sido satisfechas por aportación antrópica de P.

Un hecho de gran interés en cuanto a la formación de estos sistemas clusterizados es que su desarrollo ocurre cuando hay déficit de Fe y de P y se inhibe cuando el estress de P desaparece (Watt and Evans, 1999). Finalmente, la excesiva cantidad de Al fomenta, la necesidad de P, y actuando, como en el caso de ciertas micorrizas, capta fosfato para que este reaccione con los excesos de Al en la propia raíz, neutralizando el efecto fitotóxico del ión Al³⁺.