Los Primeros Habitantes del Planeta: Seres Acuáticos

Los primeros seres vivos que existieron eran acuáticos, heterótrofos y procariontes. La selección natural favoreció a aquellos que fueron capaces de evolucionar y fabricar sus propias moléculas alimenticias a partir de materia inorgánica sencilla: estos seres autótrofos también vivían en el agua.

A medida que aumentó la densidad de estas poblaciones, estos seres vivos se fueron desplazando hacia las costas, zonas privilegiadas para la vida por converger en ellas luz, agua y tierra.

La Conquista de la Tierra Firme

La conquista de tierra firme no se produjo hasta que, a partir del oxígeno desprendido durante la fotosíntesis, se formó la capa de ozono.

El Surgimiento de los Vegetales

Los vegetales se originaron por evolución de estos seres autótrofos. Desarrollaron estructuras necesarias para fijarse al sustrato terrestre y tomar elementos del medio, evitar la desecación, proteger los embriones y defenderse de posibles depredadores.

Estructuras más importantes:

• Cutícula: capa formada por una sustancia impermeabilizante que cubre la epidermis de las partes aéreas y evita la pérdida de agua por evaporación.
• Estomas: perforaciones de la cutícula que permiten el intercambio de dióxido de carbono y oxígeno con el exterior.
• Gametangios: órganos sexuales pluricelulares que albergan y protegen el embrión durante su desarrollo, evitando así su desecación.
• Esqueleto interno: formado por tejidos, vasos y fibras especiales que permiten a la planta mantenerse erguida y exponer mejor sus hojas a la luz.
• Vasos conductores: sirven para transportar la savia bruta desde el suelo hasta las hojas y llevar la savia elaborada desde las hojas a toda la planta.

El medio aéreo proporciona a los vegetales ventajas sobre el acuático: hay más luz y dióxido de carbono, y este último se difunde mejor en el aire que en el agua.

Importancia de las Plantas en el Mantenimiento de la Vida

Las Plantas y los Ecosistemas

Las plantas, junto a otros organismos fotosintetizadores, forman toda la materia orgánica existente en la Tierra. Durante la fotosíntesis, y como consecuencia de la ruptura de las moléculas de agua, se desprende oxígeno. Los organismos fotosintetizadores constituyen el primer nivel (el de los productores) de la materia orgánica, por ello los vegetales son integrantes esenciales de los ecosistemas.

Un ecosistema no podría existir sin organismos productores, pero sí podría sin consumidores. Otros componentes esenciales de los ecosistemas son los descomponedores. Con productores y descomponedores es suficiente para que se cierre el ciclo de la materia en los ecosistemas y estos puedan existir.

Características de los Vegetales:

• Son autótrofos y utilizan la energía lumínica que captan gracias a la presencia de pigmentos sensibles a la luz.
• Poseen pared celular, una capa de celulosa y otras sustancias que rodean la membrana celular.
• Tienen cloroplastos, orgánulos celulares donde se encuentran los pigmentos fotosintéticos y, por tanto, donde se realiza la fotosíntesis.

Grupos Vegetales

Los vegetales se agrupan atendiendo a ciertas características como la presencia o ausencia de semillas y flores, los tipos de frutos o la existencia de vasos conductores (llamado también sistema vascular).

Los Vegetales sin Sistema Vascular

Los briófitos son poco evolucionados; para reproducirse necesitan agua. El gametofito es la forma predominante de su ciclo biológico, mientras que el esporofito se desarrolla y crece como parte del anterior. Este grupo incluye los musgos y las hepáticas (nombre que hace alusión a su aspecto lobulado).

Los Musgos

Los musgos tienen un gametofito formado por unas estructuras parecidas a hojas (los filoides), dispuestas en espiral alrededor de una parte parecida a un tallo (los cauloides), y una estructura fijadora (los rizoides). Los musgos desempeñan un importante papel ecológico como formadores de los suelos, ya que son los primeros organismos colonizadores de rocas desnudas.

Vegetales con Sistemas Vasculares

Algunas plantas desarrollaron un sistema de conductos para transportar las distintas moléculas que necesitan. Aparecieron dos tipos de vasos conductores: los leñosos, que constituyen el xilema, y los liberianos, que forman el floema. Las plantas que poseen estos dos tipos de vasos se denominan plantas vasculares y se dividen en dos grupos: pteridofitos o plantas sin semillas y espermatofitos o plantas con semilla.

Plantas sin Semilla (Pteridofitos)

Los pteridofitos agrupan helechos, licopodios y colas de caballo. Algunos carecen de verdaderas raíces; en su lugar, desarrollan tallos llamados rizomas que crecen en la superficie del suelo o ligeramente enterrados. A partir del rizoma se desarrollan los ejes o raquis erectos que forman el eje central de las hojas o frondes.

Desarrollo de los Helechos

Los frondes nuevos brotan en el extremo en crecimiento del rizoma con las puntas enrolladas en espiral, que se van desplegando a medida que crecen. Están divididos en numerosos folíolos o pequeñas hojas llamadas pinnas, que a su vez pueden dividirse en otras más pequeñas, las pinnulas.

Aparición de Semillas (Espermatofitos)

Aparición de la semilla, estructura reproductora protegida contra la desecación y con reservas nutritivas para alimentar al embrión.

Características:

• Pueden vivir en ambientes secos, ya que sus gametos no necesitan agua para desplazarse.
• El esporofito diploide es la forma predominante de su ciclo biológico; el gametofito haploide es muy reducido y dependiente del esporofito.
• Tienen mayor diversidad genética.
• Poseen dos tipos de esporas distintas en tamaño e información genética llamadas heterosporas: microsporas y macrosporas. Cada microspora da lugar a un grano de polen, que es el gametofito masculino inmaduro; las macrosporas dan lugar al gametofito femenino.

Este grupo de plantas se divide en las gimnospermas y las angiospermas.

Las Gimnospermas: Pioneras en los Ambientes Secos

Gimnosperma alude a que la semilla de la planta no se encuentra protegida por el fruto. Entre las gimnospermas hay pinos, cedros, cipreses, ginkgos, tejos, cícadas tropicales y la efedra de los desiertos. La resina sirve de protección frente a insectos y hongos, y se recolecta con fines económicos. Presencia de unos conos donde se forman las células reproductoras: los conos masculinos (donde se forma el polen) pasan inadvertidos y los conos femeninos (las piñas) son de mayor tamaño y sustentan las semillas (los piñones) entre sus escamas. Los granos de polen se desplazan de una planta a otra transportados por el viento, por lo que se dice que la polinización es anemógama.

Las Angiospermas

Reciben este nombre debido a que las semillas están recubiertas por una gruesa estructura protectora: el fruto. Es el único grupo que posee verdaderas flores, por lo que también se llaman fanerógamas. Muchas de ellas dependen de animales, especialmente de insectos, para la polinización y la dispersión de las semillas. En otras, el viento realiza las funciones de polinización y diseminación.

Plantas Monocotiledóneas y Dicotiledóneas

Las plantas angiospermas se dividen en dos clases taxonómicas: monocotiledóneas y dicotiledóneas. El cotiledón es una hoja embrionaria que contiene sustancias alimenticias para el embrión al que recubre.

Diferencias entre Monocotiledóneas y Dicotiledóneas:

• Monocotiledóneas: tienen la semilla con un cotiledón, su flor tiene 3 pétalos o múltiplo de 3, nervadura paralela, granos de polen con un poro y haces vasculares distribuidos por todo el tallo.
• Dicotiledóneas: la semilla tiene dos cotiledones, su flor tiene 4 o 5 pétalos o múltiplos, nervadura ramificada, granos de polen con tres poros y haces vasculares del tallo colocados en anillo.

Grupos de Tejidos Vegetales

Los tejidos vegetales se dividen en:

• Meristemáticos: con capacidad para formar nuevas células.
• Definitivos o adultos: han perdido la capacidad de dividirse; se originan a partir de los meristemos.

Tejidos que se Dividen: Los Meristemos

Los meristemos son los tejidos responsables del crecimiento de los vegetales. Poseen células pequeñas con membranas muy finas, carecen de vacuolas y su núcleo es grande.

Tipos:

• Primarios o apicales: situados en el extremo de los tallos y raíces, y en las yemas o brotes. Permiten el crecimiento en longitud (primario) de la planta.
• Secundarios o laterales: capas de células situadas en el interior de los tallos y las raíces que permiten el crecimiento en grosor (secundario) de estas estructuras.

El crecimiento vegetal sufre varios procesos: división, elongación y diferenciación celular.

Meristemos Secundarios

Hay dos capas distintas de meristemos secundarios: el cambium vascular (en el interior o cilindro vascular) y el cambium suberoso o felógeno (situado en la parte más superficial o cilindro cortical).

El cambium vascular se sitúa entre los vasos conductores del xilema y del floema de la raíz y el tallo, y se divide indefinidamente, originando numerosas capas de células. El cambium suberoso o felógeno origina hacia el interior un tejido denominado parénquima cortical y hacia el exterior el súber o corcho.

Tejidos Definitivos

Los tejidos definitivos se agrupan en sistemas, un grupo de tejidos con una unidad estructural y funcional.

Tipos:

• Sistema epidérmico: agrupa los tejidos tegumentarios como la epidermis y la peridermis.
• Sistema fundamental: incluye parénquima, colénquima y esclerénquima.
• Sistema vascular: en él se incluyen el xilema y el floema.

Sistema Epidérmico

Los tejidos tegumentarios o tegumentos son los que proporcionan protección, como la epidermis de las plantas jóvenes y la peridermis (exclusiva de vegetales con crecimiento secundario).

Epidermis

Está formada por una sola capa de células. Los tegumentos poseen poros (los estomas) que permiten el intercambio gaseoso y la transpiración. Algunas células epidérmicas se diferencian en tricomas o pelos, que son prolongaciones con formas y funciones diferentes.

Peridermis

Es un tejido constituido por numerosas capas de células que también tiene función protectora. Sus células poseen paredes celulares engrosadas por sustancias que proporcionan dureza y rigidez, como la lignina o la suberina, que forma el súber. Para poder respirar y transpirar, en la peridermis existen lenticelas, que son unos poros engrosados.

Sistema Fundamental

Parénquima

Realiza funciones importantes como la fotosíntesis, el almacenamiento y la secreción. El parénquima se denomina:

• Clorofílico: formado por células con numerosos cloroplastos. En las hojas se distinguen dos tipos de parénquima clorofílico: parénquima en empalizada y parénquima lagunar.
• De reserva: situado en raíces y tallos.
• Aerífero: se encuentra en las plantas acuáticas.
• Acuífero: lo poseen las plantas de clima seco, como los cactus.
• Glandular: segrega sustancias como el látex, el caucho o la resina.

Colénquima y Esclerénquima

• Colénquima: es un tejido de sostén inmaduro con células poco diferenciadas y con paredes reforzadas por celulosa.
• Esclerénquima: este tejido se encuentra ampliamente distribuido por toda la planta. Está formado por:
  • Esclereidas o células pétreas: son cortas y cúbicas.
  • Fibras esclerenquimáticas: son células largas y afiladas, con frecuencia reunidas.

Las células del esclerénquima poseen dos paredes celulares: primaria (formada por fibras de celulosa) y secundaria (reforzada con lignina, que le confiere una gran rigidez).

Sistema Vascular

Los tejidos del sistema vascular son tejidos conductores encargados del transporte de sustancias. Existen dos tipos de conductores:

• Xilema: conjunto de vasos leñosos encargados de transportar la savia bruta. Cada vaso leñoso o tráquea está constituido por células muertas dispuestas verticalmente, cuyas paredes de separación entre célula y célula se han reabsorbido.
• Floema: conjunto de vasos liberianos o cribosos. Está formado por vasos de células vivas con tabiques perforados de separación entre ellas, denominados placas cribosas. Estos vasos transportan la savia elaborada.

Biodiversidad

Se utiliza este término para referirse no solo a todos los organismos vivos, sino también a las relaciones entre ellos, a los procesos ecológicos que hacen posible su existencia y a los procesos evolutivos que los han originado. Además, incluye los argumentos a favor de su conservación.

Extinciones

Unos seres vivos se originan mientras que otros desaparecen; la desaparición de especies es algo natural y, por tanto, inocuo.

Causas de la Pérdida de la Biodiversidad

La destrucción, modificación y fragmentación de los hábitats es probablemente la principal amenaza hoy para muchas especies. Otra de las principales causas es la disminución de los recursos. El consumo energético conlleva una elevada contaminación. La introducción de especies foráneas en los ecosistemas y el cambio climático son otros de los factores que amenazan la supervivencia de las especies.

Especie en Peligro de Extinción

Una especie se encuentra en peligro de extinción cuando su supervivencia globalmente se encuentra seriamente comprometida.

Categorías o Niveles Según el Grado de Amenazas:

• Extintas: una especie se considera extinta cuando han desaparecido todos los ejemplares.
• En peligro crítico: cuando una especie silvestre se enfrenta a un riesgo extremadamente alto de extinción en un futuro inmediato.
• En peligro: cuando se enfrenta a peligro de extinción en un futuro cercano.
• Vulnerables: cuando se enfrenta a un alto riesgo de extinción a medio plazo.
• Casi amenazadas: especies que se aproximan a ser calificadas como vulnerables.