Origen de la vida e hipótesis de las fuentes hidrotermales submarinas

La hipótesis de las fuentes hidrotermales submarinas es una de las ideas que se tienen respecto al origen de la vida. Esta teoría surgió como alternativa al sistema atmósfera-océano de Oparin. Como resultado de la actividad volcánica, el agua caliente arrastra en su salida gran cantidad de sustancias minerales que reaccionan en un ambiente sin oxígeno. En estos ecosistemas proliferan los microorganismos que hoy se consideran los más primitivos, como los procariontes termófilos.

Especiación: mecanismos y tipos

La especiación es el proceso por el cual una especie se divide en dos especies que, a partir de ese momento, evolucionarán como unidades separadas. El punto crítico en el proceso es la separación de la población original en dos, y esto se puede dar por dos razones:

Especiación alopátrida

Si una población queda dividida por una barrera geográfica se denomina especiación alopátrida, donde las nuevas poblaciones tienen un tamaño muy pequeño y los genes que aportan no están en la misma proporción que la especie originaria.

Especiación simpátrida

La especiación simpátrida se da cuando, sin separación física, las poblaciones dejan de intercambiar genes ya sea por:

• Poliploidía: errores en la meiosis pueden originar gametos diploides de cuya fecundación se originan organismos poliploides que no producen descendencia fértil.
• Aislamiento ecológico: diferentes poblaciones de una especie se especializan en el uso de hábitats muy específicos de una misma área geográfica.

Mecanismo de tensión-adhesión-cohesión en el transporte de savia bruta

El ascenso de la savia bruta depende de la estructura interna de las plantas y de las propiedades físicas del agua. El conjunto de esos procesos se denomina mecanismo de tensión-adhesión-cohesión y son:

Presión radicular

Las células de la raíz tienen una concentración de solutos mayor que la del agua del suelo y, en consecuencia, esta penetra al interior de la raíz por ósmosis. La continua entrada de agua produce una presión radicular, que es suficiente para que la savia bruta ascienda por el tallo de las plantas de escasa altura.

Transpiración

Ocurre en las hojas y consiste en la pérdida de agua por evaporación. Al aumentar la transpiración aumenta la absorción de las raíces. La pérdida de agua por evaporación produce una fuerza capaz de absorber el agua en la raíz y conducirla por el xilema hasta las hojas. La tensión es una fuerza que tira de cada molécula de agua hacia arriba y es eficaz gracias a la elevada cohesión.

Tensión-cohesión

Los enlaces de hidrógeno permiten una cohesión muy elevada, por lo que la tensión que puede soportar una columna de agua es muy elevada. En la ascensión del agua también interviene la capilaridad.

Proceso de flujo de la savia elaborada

1. En la fuente, la savia elaborada se desplaza, mediante transporte activo, hacia las células acompañantes.
2. Desde la célula acompañante se desplaza a las células del tubo criboso a través de los plasmodesmos existentes entre ambas. El aumento de solutos en las células del vaso criboso produce un incremento de la concentración, el potencial hídrico disminuye y el agua entra por ósmosis, procedente de los vasos leñosos. La entrada de agua produce un incremento de la presión hidrostática, lo que hace que la savia elaborada se desplace hacia los sumideros.
3. Cuando la savia elaborada llega a los sumideros, los solutos salen de los vasos cribosos por transporte activo. Al perderse azúcares, el potencial hídrico de los vasos aumenta y entonces el agua sale de los mismos por ósmosis y entra en las células que se hallan alrededor. Esta pérdida de azúcares y de agua hace que la presión hidrostática se reduzca en los vasos cribosos de los sumideros.

Plantas simbióticas: Rizobios y Micorrizas

Las plantas simbióticas viven asociadas a otros organismos como bacterias u hongos, obteniendo beneficio mutuo.

Rizobios

Relación entre una planta y bacterias fijadoras de nitrógeno. Las bacterias penetran en la raíz a través de los pelos radicales, en cuyo interior forman un filamento de infección. Llegan al parénquima donde se multiplican y forman unos bultos denominados nódulos radicales. La planta se beneficia de esta relación ya que las bacterias fijan el N atmosférico y lo convierten en amoniaco, compuesto que la planta sí puede utilizar, mientras que las bacterias se alimentan de los compuestos orgánicos sintetizados por la planta.

Micorrizas

Están generalizadas en el reino vegetal. Se da una simbiosis entre las raíces de las plantas y ciertos hongos. La planta proporciona compuestos orgánicos y el hongo, por medio de sus hifas, aumenta en las raíces la superficie de absorción de agua y sales.

Transporte de oxígeno en las plantas

La entrada de los gases a la planta se realiza a través de tres vías:

Estomas

Son la vía más importante. Una gran parte del oxígeno y del CO₂ entra a través de ellos. Una vez en su interior se disuelven en agua y son transportados, a través del floema, a toda la planta.

Pelos radicales

Sirven de vía de entrada a los gases que están disueltos en el agua del suelo.

Lenticelas

Son aberturas que se encuentran en las paredes de los tallos leñosos y suponen una tercera vía de entrada de gases. En ausencia de luz (células interiores del tronco) no hay cloroplastos, por lo que los amiloplastos se encargan de almacenar sustancias de reserva, los oleoplastos las grasas y los proteoplastos las proteínas.