La radice (prima parte)

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Di cosa si tratta?

Quando parliamo di radice facciamo riferimento ad uno dei più importanti “organi” vegetali della pianta. Si tratta di un sistema ramificato complesso, costituente (nella maggior parte dei casi) la porzione di pianta che ha sede sotto il terreno. Tra le funzioni cardine esercitate dalla radice troviamo il sostegno della pianta e la sua nutrizione. Esistono molte tipologie di radici, alcune delle quali si differenziano dalle altre per la propria specializzazione.

Figura 1: Radici di un albero sviluppate superficialmente [photo: Vanessa Vitali].
Figura 1: Radici di un albero sviluppate superficialmente [photo: Vanessa Vitali].

Tipologie di radice

Osservando gli stadi di crescita vegetale ci accorgiamo che la radice assume grande importanza nel corso di tutto il periodo di sviluppo di una pianta, a cominciare dalla germinazione, momento in cui, prima o dopo l’emissione della piumetta, viene emessa la radichetta embrionale (o primaria).

Da questa origina un sistema di radici laterali (o secondarie), che a loro volta si dirameranno. L’insieme di queste radici forma una complessa struttura definita apparato radicale, che si dirama in tutte le direzioni per esplorare il terreno allo scopo di ricercare acqua ed elementi nutritivi e ancorare la pianta.

Quando la radice primaria rimane vitale e attiva per tutta la vita della pianta, cresce molto più delle radici laterali e assume una conformazione a fittone. Questa è tipica delle piante Gimnosperme e della gran parte delle Dicotiledoni. Un semplice esempio è rappresentato dalla carota (Dacus carota).

Figura 2: Un semplice esempio di radice fittonante è rappresentato dalla carota [photo: www.rawpixel.com].
Figura 2: Un semplice esempio di radice fittonante è rappresentato dalla carota [photo: www.rawpixel.com].

Quando, invece, le radici laterali crescono in egual maniera con quella primaria, la struttura prende il nome di fascicolata. Nel caso delle piante mono- e alcune dicotiledoni, la radice principale muore poco dopo la germinazione, e il nuovo apparato radicale origina dalla base del fusto, ove si trovano gemme ascellari. Si tratta di radici avventizie (che non originano da tessuti radicali).

Funzioni

L’apparato radicale è un “organo” tanto affascinante quanto complesso, così da svolgere molteplici funzioni utili allo sviluppo morfo-fisiologico della pianta. Tra questa, la funzione principale e più conosciuta è l’assorbimento di acqua e sali minerali, che vengono poi trasportati in ogni tessuto vegetale. Altra funzione fondamentale è l’ancoraggio al suolo, che attribuisce alla pianta la capacità di rimanere salda al terreno. Queste funzioni sono rese possibili grazie all’esplorazione del suolo, anche in profondità, poiché le radici sono in continua espansione e sviluppo.

Le radici rappresentano un importante sito di accumulo di sostanze, come i carboidrati derivanti dalla fotosintesi clorofilliana, che vengono immagazzinati in forma di amido all’interno di amiloplasti nelle cellule dei parenchimi amiliferi. Questo amido rappresenta una sostanza di riserva utile alla pianta in fase di ripresa vegetativa e in fioritura.

Oltre all’amido, le radici possono essere una riserva di altre tipologie di sostanze, quali molecole aromatiche. Ne sono un esempio gli estratti idroglicolici nel ginseng (Panax ginseng), o la curcumina nella curcuma (Curcuma leucorrhiza).

Radici specializzate

Le diverse funzioni possono determinare tipologie diverse di radice. In molte specie di piante, infatti, possiamo trovare vere e proprie radici specializzate, che svolgono funzioni differenti da quelle del classico apparato radicale. Ecco alcuni esempi.

Radice tuberiforme

La capacità di accumulare riserve di sostanze in alcune specie è maggiormente sviluppata. In queste piante le radici assumono forma simile a quella di tuberi e bulbi (che in realtà sono dei fusti modificati!). Questa conformazione ingrossata, ricca di tessuto di riserva utile per immagazzinare acqua e sostanze nutritive, è tipica di piante come Dhalia sp. e Paeonia sp.

La radice tuberiforme, però, non presenta gemme nella porzione ingrossata, quindi da sola non può generare una nuova pianta; infatti, porta la nuova vegetazione al colletto (il punto di incontro tra l’apparato radicale e il fusto). Alcune di queste radici sono fittoni carnosi, che incamerano grandi quantità di carboidrati, vitamine, e glucosidi all’interno delle cellule del parenchima corticale. Questo, di conseguenza, cresce in dimensione, come nella carota (Dacus carota), nella barbabietola (Beta vulgaris) e nel ravanello (Raphanus sativus). Possono essere accumulate anche molecole aromatiche, come nel ginseng (Panax ginseng). L’accumulo di sostanze di riserva fa si che queste radici si trasformino in vere e proprie strutture di resistenza cui la pianta attinge in caso di carenza.

Pneumatofori

Gli pneumatofori sono radici modificate, che crescono verso l’alto secondo geotropismo negativo, e svolgono un’importante funzione respiratoria. Gli pneumatofori, infatti, sono tipici di piante che vivono in luoghi paludosi. Da qui la necessità di sviluppare un sistema che consenta loro di assorbire l’ossigeno dall’aria. Questa è una strategia che le piante palustri (come la mangrovia, Avicennia marina) mettono in atto attraverso un sistema di lenticelle sulle superfici legnose e un parenchima corticale costituito da aerenchima.

Figura 3: Pneumatofori di Avicennia marina [photo: www.flickr.com].
Figura 3: Pneumatofori di Avicennia marina [photo: www.flickr.com].

Austori

Gli austori costituiscono l’apparato radicale delle piante epifite. Queste sono incapaci di sintetizzare i nutrienti necessari per la propria crescita, e fanno fronte a questa problematica sfruttando le sostanze elaborate dalle piante ospiti. Ne sono un esempio alcune piante del genere Orchis.

Organizzazione della radice

La radice è interamente composta da zone istologiche, le cui cellule differiscono tra loro per velocità di crescita e per metodo di differenziamento. L’accrescimento in lunghezza dell’apparato radicale avviene mediante divisione cellulare localizzata nella porzione apicale e alla crescita per distensione nelle fasce soprastanti. La porzione apicale di una radice è rivestita di un tessuto chiamato cuffia. Questa ha funzione protettiva contro le abrasioni durante la penetrazione nel suolo. La porzione di radice protetta dalla cuffia è l’apice radicale. Qui, l’accrescimento è determinato dal meristema apicale.

Man mano che ci si allontana dall’apice, le cellule perdono le caratteristiche meristematiche per differenziarsi in cellule adulte. Posta nella porzione subito sopra l’apice si trova la zona di differenziazione, ove si svolge ancora l’accrescimento per distensione cellulare.

Le porzioni descritte costituiscono la zona liscia. Subito sopra si forma la zona pilifera, ove numerose cellule epidermiche sviluppano estroflessioni tubulari dette peli radicali. Si tratta di strutture specializzate che migliorano la capacità di assorbimento della pianta, con pareti ricche in mucillagini. Per le loro piccole dimensioni, i peli radicali possono introdursi negli spazi limitati nel suolo per garantire una capillare estrazione di acqua e nutrienti.

La zona pilifera appartiene alla zona di struttura primaria della radice. Qui i tessuti sono formati da cellule differenziate. Al di sopra di questa zona si originano le radici laterali, in numero variabile e interessato da fattori interni ed esterni.

Le gimnosperme e alcune angiosperme dicotiledoni hanno un’ulteriore struttura, la zona di struttura secondaria, costituita da tessuti derivanti da meristemi secondari.

Nel prossimo articolo “La radice (seconda parte)” tratteremo nello specifico l’organizzazione della radice.

Fonti

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