El aerénquima o parénquima aerífero [1] o lagunas, es una modificación del parénquima para formar un tejido esponjoso que crea espacios o canales de aire en las hojas, tallos y raíces de algunas plantas, lo que permite el intercambio de gases entre el brote y la raíz. [2] Los canales de las cavidades llenas de aire (ver imagen a la derecha) proporcionan una vía interna de baja resistencia para el intercambio de gases como oxígeno, dióxido de carbono y etileno entre la planta sobre el agua y los tejidos sumergidos. El aerénquima también está muy extendido en plantas acuáticas y de humedales que deben crecer en suelos hipóxicos. [3] [4]
La palabra "aerenchyma" en latín moderno deriva del latín aer para "aire" y del griego enkhyma para "infusión". [5]
El aerénquima (cavidades llenas de aire) se presenta de dos formas. El aerénquima lisígeno se forma mediante apoptosis de determinadas células de la raíz cortical para formar cavidades llenas de aire. El aerénquima esquizógeno se forma mediante la descomposición de sustancias pécticas en las laminillas medias con la consiguiente separación celular. [6]
Cuando el suelo se inunda, se desarrolla hipoxia , ya que los microorganismos del suelo consumen oxígeno más rápido de lo que se produce la difusión. La presencia de suelos hipóxicos es una de las características definitorias de los humedales . Muchas plantas de los humedales poseen aerénquima y en algunas, como los nenúfares, hay un flujo masivo de aire atmosférico a través de las hojas y los rizomas. [7] Hay muchas otras consecuencias químicas de la hipoxia. Por ejemplo, la nitrificación se inhibe cuando se produce un nivel bajo de oxígeno y se forman compuestos tóxicos, ya que las bacterias anaeróbicas utilizan nitrato, manganeso y sulfato como aceptores de electrones alternativos. [8] El potencial de reducción-oxidación del suelo disminuye y los óxidos metálicos como el hierro y el manganeso se disuelven, sin embargo, la pérdida radial de oxígeno permite la reoxidación de estos iones en la rizosfera. [9]
En general, la falta de oxígeno estimula a los árboles y plantas a producir etileno . [10]
Las grandes cavidades llenas de aire proporcionan una vía interna de baja resistencia para el intercambio de gases entre los órganos de las plantas sobre el agua y los tejidos sumergidos. Esto permite que las plantas crezcan sin incurrir en los costos metabólicos de la respiración anaeróbica. [11] Además, la degradación de las células corticales durante la formación del aerénquima reduce los costos metabólicos de las plantas durante situaciones de estrés como la sequía. Parte del oxígeno transportado a través del aerénquima se filtra a través de los poros de la raíz hacia el suelo circundante. La pequeña rizosfera resultante de suelo oxigenado alrededor de las raíces individuales sustenta a los microorganismos que previenen la entrada de componentes potencialmente tóxicos del suelo como el sulfuro , el hierro y el manganeso .
