Las Plantas
Las plantas son organismos fotosintéticos multicelulares adaptados a la vida terrestre. Entre sus adaptaciones están una cutícula cérea, poros a través de los cuales intercambian gases, capas protectoras de células que
rodean a las células reproductoras y
retención del esporofito joven dentro del gametofito femenino durante el desarrollo del embrión.
Todas las plantas parecen haber surgido de
las algas verdes (división Chlorophyta). A diferencia de los animales que claramente han colonizado la tierra firme repetidas veces a lo largo de su evolución, la colonización de la tierra por las plantas parece haber sido un evento único en la historia de
la vida.
Las plantas modernas
se pueden clasificar en diez divisiones separadas. A
partir de un antecesor común, divergieron dos linajes principales: los briofitos y las plantas vasculares.
La mayoría de
los briofitos carece de tejidos vasculares especializados y todas carecen de hojas verdaderas, aunque el cuerpo de la planta se diferencia en tejidos fotosintéticos, de almacenamiento, de
alimento y de fijación. Aunque los briofitos parecen haber cambiado poco en el curso de su historia evolutiva, las plantas vasculares han
sufrido una
gran diversificación.
Las principales tendencias que
se observan en la evolución de las plantas vasculares incluyen sistemas de conducción más
eficientes, una reducción progresiva en el tamaño
del gametofito y la aparición de
la semilla. Las nueve divisiones de plantas vasculares pueden agruparse informalmente en las plantas vasculares sin semillas (divisiones Psilophyta, Lycophyta, Sphenophyta y Pterophyta) y
las plantas con semilla. Las plantas con semilla pueden agruparse en gimnospermas, o plantas con semillas desnudas (divisiones Coniferophyta, Cycadophyta, Ginkgophyta y Gnetophyta) y las angiospermas, o plantas que tienen semillas protegidas que dan flores (división Antophyta).
- Entre las plantas vasculares actuales sin semilla, los helechos (división Pterophyta) son los más numerosos. Están caracterizados por hojas grandes, a menudo finamente divididas, llamadas frondes.
- Las plantas vasculares con semilla comprenden las gimnospermas y las angiospermas.
- Las gimnospermas modernas más numerosas son las coníferas.
- Las angiospermas se caracterizan por la flor y el fruto. Las flores atraen a los polinizadores y los frutos facilitan la dispersión de las semillas. Las angiospermas son las plantas predominantes del paisaje moderno que suministran una diversidad de hábitat y alimentos para los animales terrestres.
El origen de las plantas superiores
Se cree que el antecesor de las plantas ha
sido un
alga verde multicelular. Este alga pertenece
a la clase Charophyceae y es semejante al género moderno Coleochaete que es oogámica.
Al igual que las plantas, las algas verdes contienen clorofilas a y b y
beta-caroteno como pigmentos fotosintéticos, y acumulan su reserva de alimento en forma de almidón. En las plantas y las algas verdes, pero no en otros organismos, el almidón se almacena en plástidos, y no en el citoplasma. Sin embargo, más allá de estas semejanzas,
las algas verdes exhiben una
gran diversidad de
características, algunas de las cuales comparten con las plantas y otras no.
Aunque los antecesores inmediatos de
Coleochaete pueden no haber sido los mismos a partir de
los cuales evolucionaron las plantas, habría otro antecesor íntimamente relacionada con ambos. Varios conjuntos de datos llevaron a esta conclusión. Las células de Coleochaete, al igual que
las de
las plantas, tienen celulosa en
sus paredes celulares y contienen peroxisomas en los que se encuentran enzimas claves en procesos tales como la fotorrespiración, entre otros. Una evidencia adicional la aporta su patrón de división del citoplasma -citocinesis-. En casi todos los otros organismos, incluyendo la mayoría de
las algas verdes, el citoplasma se divide por constricción e
invaginación de
la membrana celular. En las plantas y en Coleochaete, el citoplasma se divide por la formación de
una placa celular en
el ecuador
del huso. También se
encuentran similitudes en la estructura
y organización de los microtúbulos y en la estructura de la base de los flagelos de
Coleochaete y de las células vegetales flageladas.
Una característica importante compartida por todas las plantas, pero ausente en Coleochaete, es
una alternancia de generaciones bien definida. Este tipo de
ciclo de vida se encuentra no sólo en muchas algas verdes multicelulares, sino también en las algas pardas y
en las algas rojas; la evidencia bioquímica indica que se éstos no son organismos emparentados con las algas verdes. Esto sugiere que la alternancia de generaciones apareció independientemente en varias ocasiones.
La
transición a la tierra
En
la época en que el antecesor inmediato de las plantas se
trasladó desde aguas poco profundas a la tierra firme, aparentemente ya había desarrollado una alternancia de generaciones heteromórficas bien definida. Después de la transición a
la tierra firme, se
fueron seleccionando nuevas adaptaciones en
el ciclo de vida y también en
otras características.
Algunas adaptaciones fueron críticas para el éxito final de las plantas en
tierra firma y deben haber ocurrido temprano en su historia evolutiva, pues la mayoría de las plantas modernas, aunque sean muy diversas, las comparten. Las células necesitan agua; de hecho, son 95% de agua. Fue necesario que se reconciliaran esta
exigencia básica de
agua en los sistemas biológicos con una vida en
el suelo árido y desnudo de la superficie terrestre.
Las plantas presentan rasgos tales como raíces
que las anclan al suelo y que forman un sistema de captación de agua, sistemas de bombeo, órganos
fotosintéticos, superficies recubiertas contra
la desecación y
tejidos reforzados.
Estos rasgos son los que permiten que
ejemplares como los abetos y tsugas de la siguiente fotografía se eleven decenas
de metros sobre
la superficie y tengan troncos de varios metros de diámetros.
Una de estas características, claramente asociada con la transición a la tierra, es la cutícula protectora que cubre las superficies aéreas de las plantas y retarda la pérdida de agua por el cuerpo. La cutícula está formada por una sustancia cerosa llamada cutina, secretada por las células de la epidermis. Asociadas con la cutícula y, de hecho, vueltos necesarios por su existencia, hay "poros"
especializados a través de los cuales pueden realizarse los intercambios de gases necesarios para la fotosíntesis.
Otra adaptación fue el desarrollo de órganos reproductores multicelulares como los gametangios -donde se producen gametas- y los esporangios -donde se producen esporas-. Éstos fueron rodeados por una capa protectora de células estériles. Cuando los gametangios originan gametos femeninos -denominados ovocélulas u oósferas- se llaman arquegonios y cuando originan gametos masculinos o espermatozoides se llaman anteridios.
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