PLANTAS ORIGEN Y EVOLUCIÓN.

PLANTAS

NOMBRE CIENTIFICO: PLANTAE

ORIGEN Y EVOLUCIÓN.

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El origen de la vida en la tierra y la distribución de arqueobacterias anaeróbicas y eubacterias se sitúa hace alrededor de 3.500 millones de años. Los primeros fósiles de fotosintetizadores son de hace 3.300 millones de años, que son las arqueas primitivas. La aparición de organismos con metabolismo aeróbico y la adquisición celular de orgánulos como las mitocondrias y también los cloroplastos, se sitúa entre 2.800 y 2.400 millones de años de antigüedad. Estas células simbiontes (parásitos) se organizan como eucariotas complejos hace unos 2.100 millones de años. Algunos de estos primeros eucariotas se asemejan ya a vegetales, algas verdes y rojas. Hace unos 1.000 millones de años hay una radiación de acritarcos que son restos de organismos unicelulares, especialmente de algas planctónicas microfósiles con paredes orgánicas que se consideran estructuras reproductivas.

Las plantas colonizan la tierra en el paso entre el Silúrico y el Devónico, hace unos 415 millones de años y en un período de 75 millones de años habían evolucionado desde especímenes rastreros a árboles de 60 metros de altura. Las primeras plantas con semillas aparecieron hace aproximadamente 360-380 millones de años y tuvieron que pasar otros 180 millones de años, hasta hace unos 200 millones de años, para que surgieran las primeras plantas con flores. Los grandes bosques con helechos, coníferas, cícadas y ginkgos fueron perdiendo terreno ante la expansión de las angioespermas.

Durante la era del Mesozoico  (entre 245 y 65 millones de años) los reptiles eran los animales dominantes mientras que las gimnospermas dominaban el paisaje vegetal e incluían miles de especies. En este momento hace 65 millones de años, aparecen las hierbas que se extienden por todo el planeta y la predominancia de las gimnospermas queda reducida a unos pocos cientos de especies de coníferas, comunes en las zonas frías cercanas a los polos y en las montañas. En la actualidad, casi una cuarta parte del millón y medio de especies de organismos vivos identificadas son fotosintéticas, incluyendo bacterias, algas y plantas.

Las plantas derivan evolutivamente de las algas verdes o clorofíceas. Esta hipótesis se fundamenta en algunas similitudes entre ambos grupos:

1. Clorofilas a y b como pigmentos fotosintéticos
2. Espermatozoides con dos flagelos en las algas y en las plantas filogenéticamente más antiguas como los briofitos.
3. Conexiones con canales que atraviesan la membrana y la pared celular.
4. Almacén de energía y principios inmediatos en forma de almidón.

En algunos casos la semejanza es aún mayor. Algunas especies de algas verdes tienen paredes de celulosa y una separación del citoplasma en la división celular mediante un tabique rodeado de membrana, características típicas de las células de las plantas.

En las primeras plantas adaptadas al ambiente terrestre no se distinguieron órganos diferentes. La primera diversificación a partir de las clorofíceas ancestrales darían lugar a los briófitos, que estas serían el grupo de plantas más antiguo, mismas que son una división de plantas provistas de unas estructuras parecidas a tallos, hojas y raíces, pero sin vasos; son plantas terrestres, pequeñas y que viven en ambientes húmedos. Los traqueófitas primitivas serían posteriores y se conservan fósiles de dos géneros (Zosterophyllum y Rhynia), los cuales son considerados tipos ancestrales de los que derivarían todas las plantas actuales. A pesar de este origen tan humilde, las plantas con flores se extendieron por todo el planeta durante la primera mitad del Cretácico. Las angiospermas son, por tanto, un grupo relativamente moderno pero con una enorme diversificación tanto en el número de especies como en los ámbitos geográficos en los que se extienden. Esta diversidad es muestra de su éxito evolutivo. En comparación con los animales, las plantas no son sensibles a las dinámicas del tamaño de población. Un pequeño grupo de plantas vasculares puede persistir mucho mejor que un pequeño grupo de animales vertebrados terrestres (anfibios, reptiles, aves y mamíferos).

Las plantas pueden vivir un tiempo muy largo, con algunas especies, como el pino longevo (Pinus longaeva) que alcanza los 11.000 años. Al contrario que en el registro fósil animal, hay muchas familias de plantas actuales que se mantienen en formas morfológicamente idénticas desde hace 200 millones de años, incluyendo grupos de helechos, cícadas y coníferas.

La situación de dominio de las plantas con flores se relaciona con aspectos esenciales como el desarrollo de la semilla angiosperma, recia, resistente y dotada de material nutritivo y a otros no tan esenciales como la evolución simultánea de los animales, especialmente la diversificación y expansión de los insectos, implicados en la dispersión de las semillas.

Además, muchas plantas tienen sistemas propios para adaptarse a los cambios ambientales incluyendo un período en el ciclo biológico en el que el crecimiento, desarrollo y actividad física se suspenden temporalmente en este caso el de las semillas o la caída de la hoja, mecanismos de persistencia como la supervivencia en forma de tallos subterráneos y la habilidad para regenerar vegetativamente después de una lesión.

Es llamativo que las extinciones masivas de fauna (final del Ordovícico, límite del Devónico, final del Pérmico, final del Triásico, final del Cretácico), el registro fósil no muestra una evidencia similar de extinciones rápidas de plantas. Esto no quiere decir que no haya cambios en el registro de plantas fósiles en estos períodos, sino que se ve una alteración importante de algunos ecosistemas, normalmente incluyendo cambios en la composición de la flora, pero estos cambios tienden a ser locales y no se observa una reducción masiva en el número general de las especies o en su diversidad.

 Se ha pensado que se debe en parte a la mayor habilidad de las plantas para sobrevivir a un daño ecológico severo, a sus menores requerimientos nutricionales y a la presencia de estrategias de adaptación al estrés ambiental.

Estas son las siguientes:

• Pérdida de hojas o ramas que se marchitan o caen durante períodos de sequía.
• Respuestas bioquímicas como la síntesis de proteínas inducidas por deshidratación que incrementan la tolerancia a la sequía. La síntesis de otras moléculas como los osmolitos que son el mantenimiento del volumen celular y equilibrio de fluidos que a su vez incrementan la capacidad de absorber y retener agua.
• Posibilidad de secar el exceso de calor y mantener como tallos subterráneos o rizomas.
• Supervivencia prolongada en semillas.
• Reproducción vegetativa.
• Migración de zonas desfavorables por transporte de polen o semillas por vectores (agua, aire o animales)
• Mayor supervivencia de poblaciones de número muy reducido.
• Evolución en mosaicos donde órganos de la misma planta se desarrollan diferentes e independientes de los demás (un árbol puede alterar las hojas para adaptarse dejando el resto de los órganos y su genoma igual)

Entre los mecanismos de adaptación de las plantas se encuentran los siguientes:

1. Bajos requerimientos nutricionales
2. Generación de híbridos, que quiere decir dos especies distintas pero del mismo género)
3. Poliploidía que se define como el fenómeno por el cual se originan células, tejidos u organismos con tres o más juegos completos de cromosomas de la misma o distintas especies o con dos o más genomas de especies distintas.
4. Reproducción asexual.
5. Persistencia y en forma quiescente que puede moverse pero está en fase o estado de reposo.

ASPECTOS BÁSICOS.

Las plantas son organismos eucariotas, pluricelulares, con reproducción sexual o asexual y que crecen durante toda su vida gracias a la presencia de unos tejidos embrionarios permanentemente activos, los meristemos. Sus células están rodeadas por una pared celular compuesta principalmente por celulosa y presentan unos orgánulos, los cloroplastos, que contienen pigmentos, entre ellos las clorofilas a y b, xantofilas con los que realizan la fotosíntesis. El embrión pluricelular de las plantas se encuentra protegido dentro de los tejidos de la planta madre. Se considera una adaptación al medio terrestre para proteger el embrión de la desecación y diferencia a las plantas de las algas.

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