Differences in root systems among common genera of Orchidaceae in a tropical cloud forest

Most tropical forests consist of a dense stem count, presenting many opportunities for epiphytes to find a niche and diversify. Orchidaceae is a strong example of biodiversity in a tropical cloud forest, which is supported by representing one of the largest families within angiosperms and containing countless epiphytic species. Their unique abilities to survive as epiphytes are showcased in their complex root systems. A key structure to these impressive root systems are the outermost layer termed the velamen. The velamen is comprised of spongy dead cells ranging from one to eighteen cells thick. This sheath-like layer serves as a source of protection and absorption for the interior of the system, and consequently the overall fitness of the plant. Examining these root systems among genera and relating them to each other may give insight to how closely similar or different the root systems are between genera. Six common orchid genera (Lepanthes, Restrepia, Masdevallia, Epidendrum, Maxillaria, Oncidium) of Monteverde, Costa Rica were selected and their root systems were studied. I took measurements of the root diameter, velamen thickness, and the number of cells thick the velamen was. Overall there was a positive correlation found between the root diameter and the thickness of the velamen, though not in all genera (e.g Epidendrum). Correspondingly, as the thickness of the velamen increases, the number of cells increases. Orchidaceae root systems have very little variation in some genera and in others are widely variable. This study shows how the root systems of Orchiaceae can differ both between and within genera. La mayor parte de los bosques tropicales presentan una alta abundancia de árboles, presentando así muchas oportunidades para que plantas epífitas encuentren un nicho y diversifiquen. Orchidaceae es un ejemplo de biodiversidad en el bosque tropical nuboso, representando la familia de angiospermas más diversa. Los complejos sistemas radicales de las orquídeas juegan un papel muy importante en la adaptación de estas para una vida epífita. Una estructura clave dentro de estos sistemas es la capa exterior de las raíces, conocida como velamen. El velamen está compuesto por células esponjosas muertas, y puede presentar de una a 18 células de grosor. Esta capa de células contribuye a la protección de la raíz, así como a la absorción de nutrientes. El objetivo principal de este estudio es investigar y comparar el velamen de seis diferentes géneros comunes de orquídeas (Lepanthes, Restrepia, Masdevallia, Epidendrum, Maxillaria, Oncidium) que se encuentran en el bosque tropical nuboso. Medí el diámetro de las raíces, grosor del velamen y el número de células de grosor del velamen. En general encontré una correlación positiva entre el diámetro de las raíces y el grosor del velamen, sin embargo no todos los géneros presentaron esta correlación (por ejemplo Epidendrum). Además el grosor del velamen incrementa con el número de células de grosor del mismo. Algunos géneros de orquídeas presentaron muy poca variación en sus sistemas radicales mientras que otros presentaron mucho más. Este estudio muestra cómo los sistemas de raícea de Orchidaceae pueden diferir entre y dentro de géneros.https://digitalcommons.usf.edu/tropical_ecology/1182/thumbnail.jp