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 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 "aerénquima" proviene del latín moderno, que significa "aire", y del griego enkhyma , que significa "infusión". [5]
El aerénquima (cavidades llenas de aire) se presenta en dos formas: el aerénquima lisígeno se forma por apoptosis de determinadas células de la raíz cortical para formar cavidades llenas de aire; el aerénquima esquizógeno se forma por descomposición de sustancias pécticas en las láminas 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 ocurre la difusión. La presencia de suelos hipóxicos es una de las características definitorias de los humedales . Muchas plantas de humedales poseen aerénquima, y en algunas, como los nenúfares, hay un flujo masivo de aire atmosférico a través de hojas y rizomas. [7] Hay muchas otras consecuencias químicas de la hipoxia. Por ejemplo, la nitrificación se inhibe cuando hay poco oxígeno y se forman compuestos tóxicos, ya que las bacterias anaeróbicas utilizan nitrato, manganeso y sulfato como aceptores alternativos de electrones. [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, el bajo nivel 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 la planta 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 las raíces hacia el suelo circundante. La pequeña rizosfera resultante de suelo oxigenado alrededor de las raíces individuales sustenta a los microorganismos que evitan la afluencia de componentes del suelo potencialmente tóxicos como el sulfuro , el hierro y el manganeso .
