Filo Porifera: Esponjas Marinas

Las esponjas, pertenecientes al filo Porifera, son en su mayoría animales marinos. Su estructura corporal se asemeja a un saco simple con dos capas de células. El interior, conocido como cavidad gastrular o atrio, se abre al exterior a través de un orificio llamado ósculo, por donde se expulsan los desechos. La pared corporal está atravesada por poros que conducen a un sistema de canales donde circula el agua, esencial para su alimentación y respiración.

Las células de la pared de la esponja tienen funciones especializadas. La superficie externa está formada por células epiteliales planas llamadas pinacocitos, donde se encuentran los poros u ostiolos. La superficie interna y la pared de los canales están revestidas por células cilíndricas flageladas, los coanocitos, que generan una corriente continua de agua. Entre estas dos capas se encuentra una capa intermedia gelatinosa llamada mesoglea, donde se encuentran células ameboides con funciones digestivas, reproductoras y de soporte estructural.

Las esponjas se reproducen tanto asexual como sexualmente. Su ciclo biológico es indirecto y se caracteriza por la presencia de una larva plánula. Se distinguen tres tipos estructurales principales: ascon, sicon y leucon, cada uno con diferente complejidad en su sistema de canales.

Filo Cnidaria: Medusas, Corales y Anémonas

Los cnidarios son animales eumetazoos, lo que significa que poseen tejidos verdaderos. Son los más simples con simetría radial y se caracterizan por la presencia de tentáculos con células urticantes llamadas cnidocitos. La mayoría son marinos y presentan dos formas corporales principales: el pólipo, que vive fijo al sustrato, y la medusa, de vida libre y nadadora.

Su cuerpo está formado por dos capas de tejido: el ectodermo en el exterior y el endodermo que reviste la cavidad digestiva. Entre ambas se encuentra la mesoglea, una capa gelatinosa. Los cnidarios tienen un sistema nervioso simple y se reproducen tanto asexual como sexualmente. La mayoría de las especies alternan la fase de pólipo y medusa en su ciclo de vida.

Se dividen en tres clases principales: Hydrozoa (hidras), Scyphozoa (medusas) y Anthozoa (corales y anémonas).

Simetría Bilateral y Desarrollo Embrionario

El resto de los eumetazoos, conocidos como bilaterales, presentan simetría bilateral, es decir, su cuerpo puede dividirse en dos mitades simétricas a lo largo de un eje longitudinal. Además, poseen tres capas de tejido: ectodermo, endodermo y mesodermo. El mesodermo da lugar a la mayoría de los órganos internos.

Durante el desarrollo embrionario, el cigoto se transforma en una bola hueca llamada blástula, que luego se invagina para formar la gástrula. La invaginación dará lugar al tubo digestivo y la abertura al exterior se denomina blastoporo. Según el destino del blastoporo, los animales bilaterales se clasifican en protostomados (el blastoporo origina la boca) y deuterostomados (el blastoporo origina el ano).

Filo Nematoda: Gusanos Redondos

Los nematodos son animales triblásticos, pseudocelomados y con simetría bilateral. Su cuerpo es blando, cilíndrico y se estrecha en los extremos. Están protegidos por una cutícula resistente. Poseen un sistema digestivo completo con boca y ano, pero carecen de sistemas respiratorio, excretor y circulatorio especializados. Su reproducción es sexual y la mayoría son dioicos, es decir, tienen sexos separados.

Filo Arthropoda: Artrópodos

Los artrópodos constituyen el filo más diverso del reino animal e incluyen insectos, crustáceos, arácnidos y miriápodos. Son animales triblásticos, celomados, con simetría bilateral y cuerpo segmentado. Su característica principal es la presencia de un exoesqueleto quitinoso y apéndices articulados que utilizan para la locomoción, la percepción sensorial y la alimentación.

Su cuerpo se divide en cabeza, tórax y abdomen. En algunos grupos, la cabeza y el tórax se fusionan formando el cefalotórax. Poseen un sistema digestivo completo, un sistema circulatorio abierto con un corazón dorsal y un sistema nervioso con un cerebro anterior y un cordón nervioso ventral. La respiración varía según el grupo: branquias en los acuáticos y tráqueas en los terrestres.

Filo Platyhelminthes: Gusanos Planos

Los platelmintos son animales triblásticos, acelomados y con simetría bilateral. Su cuerpo es plano y tienen un principio de cefalización con un cerebro rudimentario. Carecen de sistema respiratorio y circulatorio especializados. Su sistema digestivo es incompleto, con una sola abertura que funciona como boca y ano. La mayoría son hermafroditas y se reproducen tanto sexual como asexualmente.

Filo Mollusca: Moluscos

Los moluscos son animales triblásticos, celomados y con simetría bilateral. Su cuerpo es blando y se divide en cabeza, pie y masa visceral. La mayoría poseen una concha calcárea que protege la masa visceral. Tienen un sistema digestivo completo con un órgano raspador llamado rádula. Su sistema circulatorio es abierto y respiran por branquias o pulmones. La excreción se realiza mediante metanefridios.

Filo Annelida: Anélidos

Los anélidos son animales triblásticos, celomados y con simetría bilateral. Su cuerpo es blando y segmentado en anillos llamados metámeros. Poseen un sistema muscular bien desarrollado que les permite la locomoción. Su sistema digestivo es completo, su sistema circulatorio es cerrado y respiran a través de la piel. Presentan cefalización con un cerebro anterior y un cordón nervioso ventral.

Fotosíntesis: La Fábrica de Energía de las Plantas

La fotosíntesis es el proceso anabólico mediante el cual las plantas, algas y algunas bacterias convierten la energía lumínica en energía química en forma de glucosa. Este proceso ocurre en los cloroplastos y se divide en dos fases principales:

Fase Luminosa

La clorofila absorbe la energía lumínica y libera electrones. Estos electrones son transportados a través de una cadena de proteínas hasta llegar al NADP+, que se reduce a NADPH. Durante este proceso se libera oxígeno como subproducto.

Fase Oscura (Ciclo de Calvin-Benson)

En esta fase, el ATP y el NADPH generados en la fase luminosa se utilizan para fijar el dióxido de carbono (CO2) en moléculas orgánicas, principalmente glucosa. Este proceso no requiere luz directamente, pero depende de los productos de la fase luminosa.

Factores que Influyen en la Fotosíntesis

• Concentración de CO2: A mayor concentración de CO2, mayor tasa fotosintética.
• Concentración de O2: A mayor concentración de O2, menor eficiencia fotosintética debido a la fotorrespiración.
• Humedad: La falta de agua provoca el cierre de los estomas, lo que reduce la entrada de CO2 y disminuye la fotosíntesis.
• Intensidad lumínica: A mayor intensidad lumínica, mayor tasa fotosintética hasta cierto punto.
• Temperatura: La temperatura óptima para la fotosíntesis varía según la especie.
• Fotoperiodo: La duración del día y la noche influye en la floración y otros procesos fisiológicos.
• Color de la luz: La clorofila absorbe principalmente luz roja y azul.

Transporte de Savia en las Plantas

Las plantas poseen dos tipos de savia: la savia bruta, que contiene agua y sales minerales, y la savia elaborada, que contiene azúcares y otros nutrientes orgánicos. El transporte de estas savias se realiza a través de tejidos vasculares especializados: el xilema para la savia bruta y el floema para la savia elaborada.

Transporte de Savia Bruta

El movimiento de la savia bruta desde las raíces hasta las hojas se explica por la teoría de cohesión-tensión. La cohesión entre las moléculas de agua y la adhesión al xilema generan una columna continua de agua. La transpiración en las hojas crea una fuerza de tensión que arrastra el agua hacia arriba.

Transporte de Savia Elaborada

El movimiento de la savia elaborada se explica por la hipótesis del flujo por presión. Los azúcares producidos en las hojas (fuente) se mueven por transporte activo al floema, lo que genera un gradiente de concentración que provoca la entrada de agua por ósmosis. El aumento de presión hidrostática empuja la savia elaborada hacia los órganos consumidores (sumideros).

Síntesis de Moléculas en las Plantas

Las células vegetales utilizan la glucosa producida durante la fotosíntesis para sintetizar una variedad de moléculas esenciales:

• Almidón: Polisacárido de reserva energética.
• Celulosa: Componente estructural de la pared celular.
• Proteínas: Moléculas con funciones estructurales, enzimáticas y de transporte.
• Lípidos: Moléculas de reserva energética y componentes de las membranas celulares.
• Ácidos nucleicos: ADN y ARN, responsables de la información genética.

La Raíz: Anclaje y Absorción

La raíz es un órgano vital para las plantas, ya que las fija al suelo y absorbe agua y nutrientes. Existen dos tipos principales de raíces:

• Raíz axonomorfa: Con una raíz principal dominante y raíces secundarias más pequeñas.
• Raíz fasciculada: Sin una raíz principal dominante, con numerosas raíces del mismo tamaño.

Estructura Externa de la Raíz

• Zona de crecimiento: Contiene el meristemo apical, responsable del crecimiento en longitud.
• Zona de alargamiento: Donde las células se elongan.
• Zona pilífera: Con pelos absorbentes que aumentan la superficie de absorción.
• Zona de ramificación: Donde se forman las raíces secundarias.

Adaptaciones de la Raíz

Las raíces pueden presentar adaptaciones especiales según el ambiente, como raíces napiformes para almacenar nutrientes, raíces tuberosas, raíces adventicias para el soporte, raíces adherentes, raíces en zarcillo para trepar y raíces respiratorias en ambientes acuáticos.

La Hoja: Fábrica de Alimentos

La hoja es el principal órgano fotosintético de las plantas. Su estructura está diseñada para optimizar la captura de luz solar.

Partes de la Hoja

• Peciolo: Une la hoja al tallo.
• Vaina: Base del peciolo que abraza al tallo.
• Limbo: Parte plana y delgada de la hoja, con una cara superior (haz) y una cara inferior (envés).

Dormición y Senescencia en las Plantas

Dormición o Latencia

Durante las estaciones desfavorables, las plantas entran en un estado de reposo llamado dormición para sobrevivir a condiciones adversas. Las yemas permanecen inactivas hasta que las condiciones mejoran.

Fase de Senescencia

La senescencia es el proceso de envejecimiento y muerte de las plantas. Puede ser secuencial, afectando primero a las hojas más viejas, o sincrónica, afectando a todas las hojas al mismo tiempo. Las hormonas vegetales juegan un papel importante en la regulación de la senescencia.

Fotoperiodo y Floración

El fotoperiodo, la duración del día y la noche, influye en la floración de muchas plantas. Se clasifican en:

• Plantas de día largo: Florecen cuando el día es más largo que un valor crítico.
• Plantas de día corto: Florecen cuando el día es más corto que un valor crítico.
• Plantas de día neutro: Florecen independientemente del fotoperiodo.

El Tallo: Soporte y Transporte

El tallo proporciona soporte a las hojas, flores y frutos, y transporta la savia bruta y elaborada entre las raíces y las hojas.

Estructura Externa del Tallo

• Yemas terminales: En el extremo del tallo, responsables del crecimiento en longitud.
• Yemas axilares: En las axilas de las hojas, dan origen a las ramas.
• Entrenudos: Espacios entre dos nudos.

Crecimiento Primario del Tallo

El crecimiento primario ocurre en las yemas apicales y axilares, y es responsable del alargamiento del tallo. Los tejidos del tallo se organizan en epidermis, corteza y médula.

Hormonas Vegetales: Reguladoras del Crecimiento y Desarrollo

Las hormonas vegetales son mensajeros químicos que regulan el crecimiento, desarrollo y respuestas al ambiente de las plantas. Algunas de las hormonas más importantes son:

Giberelinas

Promueven el alargamiento del tallo, la germinación de las semillas y el desarrollo de los frutos.

Auxinas

Promueven el crecimiento del tallo, la formación de raíces y el desarrollo de los frutos.

Citocininas

Promueven la división celular, el crecimiento de los brotes laterales y retrasan la senescencia.

Etileno

Promueve la maduración de los frutos, la abscisión de hojas y frutos, y la respuesta al estrés.

Ácido abscísico

Inhibe el crecimiento, promueve la dormición de las semillas y la respuesta al estrés hídrico.

Formación del Fruto

La formación del fruto se inicia con la polinización y fecundación de la flor. Las hormonas vegetales, especialmente las auxinas, juegan un papel crucial en el desarrollo del ovario en fruto.

Formación del Cuerpo de una Planta con Flor

El desarrollo embrionario comienza con la división del cigoto. El embrión se desarrolla dentro de la semilla y está formado por la radícula, el talluelo y las hojas embrionarias. La germinación de la semilla da lugar a una plántula, que crece y se desarrolla gracias a la actividad de los meristemos.

Degradación y Obtención de Energía

Las plantas obtienen energía a través de la respiración celular, un proceso que ocurre en las mitocondrias. La glucosa se degrada en presencia de oxígeno para producir ATP, dióxido de carbono y agua.

Germinación de la Semilla

La germinación es el proceso por el cual una semilla se reactiva y comienza a crecer. Requiere agua, oxígeno y una temperatura adecuada. La radícula emerge primero, seguida del talluelo.

Fase de Madurez y Floración

La floración marca el inicio de la fase reproductiva de las plantas. Está influenciada por factores externos como la luz, la temperatura y la disponibilidad de nutrientes, así como por factores internos como las hormonas vegetales.

Ciclos de Vida en Plantas

Ciclo de Vida de las Clorofitas (Algas Verdes)

Las clorofitas presentan dos tipos de ciclos de vida: haploide en las más simples y haplodiplonte (alternancia de generaciones) en las más complejas.

Ciclo de Vida de las Traqueofitas (Plantas Vasculares)

Las traqueofitas, como los helechos, presentan un ciclo de vida haplodiplonte con un gametofito haploide y un esporofito diploide. El esporofito es la fase dominante y visible del ciclo.

Ciclo de Vida de las Gimnospermas (Plantas con Semillas Desnudas)

Las gimnospermas se reproducen mediante conos. Los conos masculinos producen polen, mientras que los conos femeninos contienen los óvulos. La fecundación da lugar a una semilla, que contiene el embrión y una reserva de nutrientes.

Ciclo de Vida de las Angiospermas (Plantas con Flores)

Las angiospermas se caracterizan por la presencia de flores. La polinización y fecundación ocurren en la flor, y el ovario se desarrolla en un fruto que contiene las semillas.

Reproducción Asexual en Plantas

La reproducción asexual permite a las plantas producir descendientes genéticamente idénticos a partir de un solo progenitor. Algunas estructuras vegetales especializadas en la reproducción asexual son:

• Bulbos: Tallos subterráneos modificados con hojas carnosas que almacenan nutrientes.
• Cormos: Tallos subterráneos cortos y engrosados.
• Estolones: Tallos horizontales que crecen sobre el suelo y producen nuevas plantas en los nudos.
• Rizomas: Tallos subterráneos horizontales que crecen bajo tierra y producen nuevas plantas a partir de yemas.
• Tubérculos: Tallos subterráneos engrosados que almacenan nutrientes.

Aplicaciones de la Reproducción Asexual en la Agricultura

: Esqueje: Planta capaz formar raíces y formar una planta nueva. Tallos y hojas pueden exponerse a luz pero no directamente. Raíces en la oscuridad siempre. El esqueje se inserta en un medio esteril, bajo en fertilizantes para asegurar su oxigenación. Aconsejable incorporar hormonas pa + raices. Injerto: consiste en la adhesión de partes de una planta pa formar otra nueva. El patrón o tronco aporta el sistema radicular. La púa o plantón es la porción de brote con yemas latentes q producen un tallo con hojas. El éxito está en q las capas del cambium de la pua y el patrón entren en contacto directo y q haya un ambiente humedo. Acodo: A partir de una porción de brote de una planta encerrada en el suelo parcialmente para q desarrolle raices, se consigue una nueva planta. Se potencia haciendo un corte en la curvatura del tallo y cubriéndolo, dejando algo al aire libre.