34.1: Introducción a la diversidad vegetal
Del agua a la tierra
El reino Plantae o reino de las plantas, 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 ofrecían más luz y dióxido de carbono, requeridos por las plantas para crecer y sobrevivir.
Sin embargo, las marcadas diferencias entre la tierra y el mar plantearon un desafío formidable para la colonización temprana de especies que provocaron muchas nuevas adaptaciones que han dado lugar a la amplia variedad de formas vegetales observadas hoy en día.
Una adaptación temprana fue el desarrollo de un recubrimiento ceroso exterior, llamado cutícula. Las cutículas sirven para proteger a las plantas de la desecación, atrapando la humedad en el interior. Sin embargo, esta adaptación impidió el intercambio directo de gases a través de la superficie de las plantas. Como resultado, los poros se desarrollaron en las superficies exteriores de las plantas, permitiendo la absorción de dióxido de carbono y la liberación de oxígeno.
Se necesitaban estructuras adicionales para facilitar el transporte de agua y nutrientes desde el suelo hasta las partes superiores de la planta. Como resultado, se desarrolló el tejido vascular que no sólo sirve para transportar agua y nutrientes a todas las áreas de la planta, sino que también proporcionó apoyo estructural a medida que los tallos se hacían más altos y más fuertes.
Para acomodar la reproducción en tierra, las plantas terrestres desarrollaron gametangios - estructuras reproductivas que protegen los gametos y embriones del ambiente duro fuera de la planta. En los machos, esta estructura se llama anteridio, mientras que en las hembras, se llama arquegonio.
Se desarrollaron estrategias diferentes para facilitar el transporte de espermatozoides desde el anteridio a los óvulos dentro del arquegonio. Estos incluyen espermatozoides nadando de una estructura a otra, siendo transportados por el viento, o siendo transportados por polinizadores como las abejas y las aves. El modo específico utilizado es único para cada clasificación de plantas. Después de la fertilización, los óvulos se retienen dentro del arquegonio para proteger y nutrir al embrión en desarrollo, o esporófito.
Otra adaptación reproductiva importante fue la generación de semillas. Aunque no todas las plantas terrestres tienen semillas, estas son ventajosas por muchas razones. Sin estas estructuras, las plantas requieren ambientes húmedos para transportar gametos de un lugar a otro. A menudo en plantas sin semillas, las esporas masculinas y femeninas son aproximadamente del mismo tamaño y ambas viajan. Sin embargo, las plantas de semillas generalmente contienen pequeñas esporas masculinas adaptadas para ser altamente móviles, llamadas granos de polen, que viajan a gametofitos femeninos para depositar espermatozoides directamente en el óvulo. Una vez que se produce la fertilización, se forma una semilla que contiene el embrión vegetal y un suministro de nutrientes.
Estas adaptaciones han creado especies vegetales 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 vascular, sin semillas vasculares y semillas vasculares. Las plantas no vasculares son las más ancestrales y menos complejas, incluyendo los musgos, las hepáticas y los hornabeques. Las siguientes, las plantas sin semillas vasculares incluyen helechos y colas de caballo, y fueron el primer grupo en desarrollar un sistema de transporte vascular. El último grupo, las plantas de semillas vasculares, incluye todas las especies restantes. Este grupo es el más diverso y ocupa la gama más amplia de hábitats, y se divide en dos subgrupos principales, angiospermas y gimnospermas. Las angiospermas incluyen todas las plantas con flores y frutos, con polen transportado por el viento o transportado por polinizadores. Las gimnospermas son plantas sin flores, incluyendo las coníferas, cícadas y árboles de ginkgo. Estas especies producen semillas desnudas no protegidas por frutas y polen transportado por el viento.
