34.2: Introducción a la diversidad vegetal

Del agua a la tierra

Kingdom Plantae apareció por primera vez hace unos 410 millones de años cuando las algas verdes pasaron del agua a la tierra. Esta tierra era un entorno relativamente no colonizado con amplios recursos. Los ambientes terrestres también ofrecieron más luz y dióxido de carbono, necesarios para que las plantas crezcan y sobrevivan.

Sin embargo, las marcadas diferencias entre la tierra y el mar plantearon un desafío formidable para las primeras especies colonizadoras, lo que provocó muchas adaptaciones nuevas que han dado como resultado la amplia variedad de formas vegetales que se observan hoy.

Una de las primeras adaptaciones fue el desarrollo de una capa cerosa exterior, llamada cutícula. Las cutículas sirven para proteger a las plantas de la desecación, atrapando la humedad en su interior. Sin embargo, esta adaptación impidió el intercambio directo de gases a través de la superficie de las plantas. Como resultado, se desarrollaron poros en las superficies exteriores de las plantas que permitieron la absorción de dióxido de carbono y la liberación de oxígeno.

Fueron necesarias estructuras adicionales para facilitar el transporte de agua y nutrientes desde el suelo a las partes superiores de la planta. Como resultado, se desarrolló tejido vascular que no sólo sirve para transportar agua y nutrientes a todas las áreas de la planta, sino que también proporciona soporte estructural a medida que los tallos crecen más altos y más fuertes.

Para adaptarse a la reproducción en la tierra, las plantas terrestres desarrollaron gametangios, estructuras reproductivas que protegen a los gametos y embriones del duro entorno exterior de la planta. En los machos, esta estructura se llama anteridios, aunque en las hembras se llama arquegonia.

Se desarrollaron diferentes estrategias para facilitar el transporte de espermatozoides desde los anteridios hasta los óvulos dentro de la arquegonia. Estos incluyen espermatozoides que nadan de una estructura a otra, son transportados por el viento o transportados por polinizadores como abejas y pájaros. El modo específico utilizado es único para cada clasificación de plantas. Después de la fertilización, los óvulos se retienen dentro de la arquegonia para proteger y nutrir al embrión en desarrollo o esporofito.

Otra adaptación reproductiva importante fue la generación de semillas. Aunque no todas las plantas terrestres tienen semillas, las semillas son ventajosas por muchas razones. Sin estas estructuras, las plantas requieren ambientes húmedos para transportar gametos de un lugar a otro. A menudo, en las plantas sin semillas, las esporas masculinas y femeninas tienen aproximadamente el mismo tamaño y ambas viajan. Sin embargo, las plantas con semillas generalmente contienen pequeñas esporas masculinas adaptadas para ser muy móviles, llamadas granos de polen, que viajan hasta los gametofitos femeninos para depositar el esperma directamente en el óvulo. Una vez que se produce la fecundación, se forma una semilla que contiene el embrión de la planta y un aporte de nutrientes.

Estas adaptaciones han creado especies de plantas bien adaptadas a la vida en ambientes terrestres.

Principales linajes de plantas

Aunque ahora existen innumerables variedades de plantas, todas se pueden dividir en uno de tres grupos: no vasculares, vasculares sin semillas y vasculares con semillas. Las plantas no vasculares son las más ancestrales y menos complejas, entre ellas los musgos, las hepáticas y las hornworts. A continuación, las plantas vasculares sin semillas incluyen helechos y colas de caballo, y fueron el primer grupo en desarrollar un sistema de transporte vascular. El último grupo, las plantas con semillas vasculares, incluye todas las especies restantes. Este grupo es el más diverso y ocupa la más amplia gama de hábitats, y se divide en dos subgrupos principales, angiospermas y gimnospermas. Las angiospermas incluyen todas las plantas con flores y frutos, cuyo polen es transportado por el viento o por polinizadores. Las gimnospermas son plantas sin flores, incluidas las coníferas, las cícadas y los árboles de ginkgo. Estas especies producen semillas desnudas no protegidas por frutos y polen transportados por el viento.

Antes de que las plantas colonizaran la Tierra desde el mar,

los continentes estaban vacíos.

Ahora millones de especies de microbios, plantas y animales

viven en la tierra, y fue la evolución de las plantas

lo que hizo que esto fuera posible.

Para comprender esta lenta transformación,

Primero es necesario comprender

qué son las plantas exactamente y cómo evolucionaron para superar

los desafíos de la vida en la tierra.

Hay ciertas características

Que todas las plantas comparten desde los árboles más altos

hasta los musgos más pequeños.

Primero, todas las plantas son eucariotas multicelulares.

Segundo, las plantas producen el pigmento fotosintético

clorofila en orgánulos llamados cloroplastos,

Que les permite producir su propia comida al usar la energía

del sol.

Tercero todas las plantas tienen células rodeadas de paredes

hechas de celulosa

Y por último, todas las plantas tienen un ciclo de vida

caracterizado por la alternación de generaciones

que se define como la transición entre etapas multicelulares

haploides y diploides en el ciclo de la vida.

aquí las generaciones refieren a dos diferentes fases

multicelulares en el ciclo de vida.

una fase es el gametofito haploide.

el gametofito produce gametos por mitosis,

que se fusionan durante la fertilización para formar una célula diploide

la cual entonces a través de la mitosis se convierte en un esporofito.

El esporofito a su vez produce esporas haploides por meiosis

y esto completa el ciclo al generar nuevos gametofitos

Aunque todas las plantas comparten estas características,

hay pequeñas diferencias entre las diversas plantas

en como algunas de estas características se expresan

las plantas de tierra se dividen en tres grupos grandes

las plantas no vasculares y plantas sin y con semillas.

Cada uno de estos grupos contiene varios miles de especies

a medida que el tiempo evolucionario avanzó, estos tres grupos

evolucionaron diferentes rasgos que los caracterizan

desde tejido vascular a la evolución de las frutas.

Juntas, estas adaptaciones les permitieron a las plantas

dominar la mayoría de los biomas terrestres.