El reino Plantae es la clasificación taxonómica de las especies que realizan el proceso de fotosíntesis, organismos autótrofos que producen su alimento. En este post se ofrece la información sobre los elementos que le caracterizan. Te invitamos a leerlo.
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Reino Plantae
El reino Plantae, comúnmente se le conoce como el vegetal. Dentro de la clasificación taxonómica es uno de los 5 reinos en los cuales se han dividido las especies u organismos.
La clasificación taxonómica de las especies y organismos reconoce cinco reinos: Animalia, Plantae, Fungi, monera y Protista. Tal como se observa en su ubicación, el reino Plantae es el segundo más grande en cantidad de especies, el cual alberga alrededor de 390 mil conocidas.
El reino Plantae está constituido por organismos que poseen diversidad de células, es decir, son multicelulares, también eucariotas y algunas algas. En tal sentido, en esta clasificación se inscriben las plantas.
Para la biología, las plantas son seres vivos que en su mayoría realizan el proceso de fotosíntesis. Estos organismos carecen de habilidad de locomoción, es decir, son incapaces de desplazarse de un lugar a otro, éstos son los organismos que conforman de manera más extensa el reino Plantae. (Te interesará leer amarilis)
En tal sentido, el reino Plantae está constituido por un conjunto de especies provenientes de un ancestro común, es decir, lo que denominamos monofilético eucariotas. Conformadas por organismos vegetales terrestres y algas. No obstante, existen algunos desacuerdos entre los especialistas para clasificar y delimitar de manera inequívoca este reino. En el siguiente video se define el reino Plantae:
Sin embargo, en una demarcación más limitada, el reino Plantae proviene del latín plantae que significa plantas terrestres. Los cuales son organismos fotosintéticos que provienen de las algas ancestrales que alcanzaron la colonización de la superficie terrestre a lo que se le conoce usualmente como planta.
Desde esta concepción, el reino Plantae es aquel cuyas especies son descendientes de Primoplantae lo que implica la aparición del primer organismo eucariota con capacidades fotosintética.
Características del reino Plantae
En el reino Plantae algunas especies poseen cualidades que no se ajustan a las características que lo definen. Por tales razones, se considera que la estirpe evolutiva es la que determina o no la condición para que un ser vivo sea considerado como planta. Ahora bien, entre las características de este reino se destacan:
Los organismos que constituyen al reino Plantae son eucariotas y multicelulares. Los mismos, son sésiles, como se denominan a los seres que crecen sujeto a un sustrato, lo que significa que no poseen movilidad. Estas características obligaron a las especies del reino Plantae a desarrollar técnicas de autodefendensa, como por ejemplo, la elaboración de sustancias tóxicas en las hojas, flores y frutos. (Te invitamos a leer flor de pascua).
Otra de las características que definen a los organismos de esta especie, es la fotosíntesis. Con esta función las plantas utilizan la energía solar y el dióxido de carbono de la atmósfera para producir sus nutrientes. De ahí, que durante esta función transforman el CO2 y el agua en azúcares y oxígeno.
Es de interés indicar que algunos organismos que pertenecen al reino Plantae se nutren de otros. Son los que denominamos especies parásitas. Tales plantas no realizan la fotosíntesis.
Los organismos pertenecientes al reino Plantae, poseen células eucariotas. Las mismas, tienen una pared celular formada por pectina y celulosa con una cavidad o vacuola central delimitada por membranas.
Por otra parte, las células poseen cloroplastos que son unos orgánulos. Estas estructuras tienen clorofila, que es un pigmento color verde y se corresponde con la fotosíntesis.
Otras características
Una de las características más significativas de este reino Plantae, es que las plantas son los seres vivos que producen oxígenos y equilibran la cantidad de dióxido carbono en la atmósfera.
Las especies del reino Plantae son la base de la cadena nutritiva en la mayoría de los ecosistemas. Debido a que constituyen el dinamismo ecológico concluyente en distintos procesos químicos. En el siguiente video puedes observar las características de las plantas:
Con respecto a la reproducción de las especies en el reino Plantae, unos organismos se reproducen sexual y otros asexualmente. Además, sus órganos son capaces de producir embriones multicelulares.
La reproducción de las plantas varía, unas tienen un ciclo de vida haplodiplonte (asexual) y otras son diplonte cuya forma de reproducirse es sexual.
El estado diplonte, las especies vegetales poseen una estructura celular rígida, así como los cloroplastos donde tiene lugar la fotosíntesis.
En el reino Plantae, las diversidad de especies poseen la capacidad de adaptarse a las distintas condiciones ambientales y climáticas.
Las plantas obtienen la energía captando la luz solar por medio de la clorofila que se localiza en los cloroplastos. Tales componentes, sirven de base en el proceso fotosintético. Así que estas sustancias simples se convierten en materia orgánica compleja.
Por otra parte, la mayoría de las especies del reino Plantae durante la fotosíntesis desechan una gran parte del oxígeno al ambiente. Pero, es preciso indicar que las plantas también respiran.
Las plantas exploran el ambiente que les rodea a través de las raíces. Este órgano, lo utilizan para absorber los sustentos indispensables para su subsistencia. Además, los órganos que poseen generalmente las plantas son: raíz, tallo, hojas. Otras además de estas estructuras, también cuentan con flores y frutos.
Etimología
La palabra Plantae es de origen neolatino y del latín se deriva planta que significa brote o retoño. Así que planta es el vegetal sembrado. Es decir, plantado en el suelo o sustrato. (Te sugerimos leer palo de agua)
No obstante, existen plantas briófitos, son aquellas que carecen de vasos conductores. También hay angiospermas. Es decir, que poseen óvulos en el interior de su fruto,cuya finalidad es proteger las semillas.
Las plantas han tenido diferentes definiciones dependiendo la etapa evolutiva. En la actualidad las plantas terrestres son las más investigadas del reino Plantae, a pesar de que existen otras especies que la conforman.
Por otra parte, la definición moderna de planta, surge del método de clasificación Haeckel. Autor a quien se le atribuye la clasificación denominada reino Plantae en sustitución del vegetal, destacando sus características distintivas.
El reino plantae no acepta a otros organismos que no se relacionen directamente con las plantas terrestres. De ahí, que quedan excluidos de esta clasificación a las bacterias, los hongos y los protistas.
Origen de todas las plantas
Las plantas se originaron a través de un proceso de simbiogénesis entre un protista y una bacteria, estas últimas son organismos procariotas, es decir organismos unicelulares sin núcleo, las cuales contenían ADN pequeño y circular, cuya membrana surge por fisión binaria, en otras palabras la célula crece y se divide en dos. Estos organismos son microscópicos sin movilidad y con gran capacidad para reproducirse de manera rápida.
Ahora bien, en la clasificación del reino Plantae, se consideran a los organismos que le conforman la presencia de un antecesor común. Pero, esta designación tiene otros apelativos como Primoplantae (que significa primera planta sobre la tierra). Otro nombre que se le asigna al reino Plantae es Archaeplastida por hacer alusión al cloroplasto ancestral, reconociendo en este caso a la incorporación de un eucariota fotosintético que se unió al primer cloroplasto.
En este sentido, se tiene que los eucariotas descienden de un primario que contenía mitocondrias, incorporadas inicialmente a estos organismos a través de la endosimbiosis establecidas con una bacteria, esta última es la encargada de otorgar la función de respiración celular. Posterior a ello, surgieron otros eucariontes con cloroplasto.
Considerando
La importancia de tener en cuenta que luego del evento citado aparecieron otros tipos de eucariontes con cloroplastos, pero los mismos no procedían de este clado.
Un ejemplo de ello, puede referirse a que un eucariota engullía un alga verde o un alga roja y unía sus cloroplastos a través de la endosimbiosisis secundaria.
La simbiosis secundaria ocurrida entre estos organismos dio origen a que los mismos contaran con la presencia de cloroplastos, como es el caso de las algas pardas. Sin embargo, se les excluye del reino Plantae porque no son descendientes del primer cloroplasto.
Por otra parte, la manera de adquirir cloroplasto fue a través de un proceso secundario de endosimbiosis razones por las cuales se les saca de este taxón o clasificación a pesar de ser eucariotas multicelulares.
La clasificación del reino Plantae se considera un supergrupo Archaeplastida, pero a su vez hubo necesidad de clasificar a los eucariotas en distintos supergrupos; como los tradicionales, los reinos Fungi y Animalia que estaban relacionados entre sí, se clasificó en un supergrupo Unikonta.
Las algas pardas se les ubicó con las el grupo de las que contienen cloroplasto de las algas rojas denominado Chromalveolata.
Proceso evolutivo del concepto de planta
Evolutivamente las plantas se ubican en las definiciones establecidas en las líneas de los polifiléticos y los monofiléticos.
Los primeros corresponden a una clasificación realizada para 1774 por Jussieu dónde ubica en el reino vegetal a organismos como las plantas terrestres, algas y hongos.
Por su parte, los monofiléticos como Haeckel y Whittaker, denominados también Metaphyta por otros autores, ubican a las plantas terrestres integrándose con las algas multicelulares y (verdes, pardas y rojas). En el video que se presenta se aprecia el origen evolutivo de las plantas:
Destacando de forma más precisa los conceptos ofrecidos por los monofiléticos son tres:
Reino Plantae sensu lato son organismos que se corresponden con la adquisición primaria de cloroplastos, como las plantas verdes, algas rojas y glaucofitas, se les atribuye esta clasificación a autores como Cavallier-Smith en 1998 y Baldauf en el 2003. Otro concepto asociado a esta misma línea es el denominado reino Plantae sensi stricto, en ello se ubican las plantas verdes: terrestres y algas verdes. Esta organización se le atribuye a Copeland para el año 1956.
La tercera definición ligada a esta corriente es el denominado reino Plantae sensu strictissimo, en la cual se ubican las plantas terrestres vasculares y no vasculares como las briófitas, esta clasificación es apoyada por autores como Margutis y otros para 1971.
Los diferentes conceptos sobre Plantae, también pueden resumirse de la siguiente manera:
Primoplantae conformadas por las Glaucophyt conformadas por glaucofitas a, los Rhodphyta que son las algas rojas. De esta clasificación se desprende la viridiplantae como la chlorophyta donde se incluyen las algas verdes.
En esa misma línea:
La clasificación surge la Streptohyta denominados Charophyta donde se ubica el grupo parafilético de las algas verdes y las Embryphyta conformado por las plantas terrestres. (Te invitamos a leer alegría del hogar)
Existen otras acepciones de planta distintas a las señaladas, pero hay un acuerdo en común en definirlas como organismos eucariotas que realizan fotosíntesis con algunas otras acepciones.
Historia del reino vegetal
Los antiguos griegos sólo se consideraban dos organismos los animales y las plantas, por tanto el reino Plantae no existía en esta definición. Esta definición se mantuvo hasta mediados del siglo XX.
Considerando una acepción más amplia como la Vegetabilia agrupas a especies que poseen antepasado común. Sin embargo, como esta acepción es tan amplia hace que se consideren a muchos clados de organismos que no se encuentran emparentados ni ningún carácter semejante.
No obstante, se les ubica en esta clasificación únicamente por el hecho de no tener movilidad, acá se circunscriben e integran las plantas terrestres, hongos y algas.
Ahora bien, el origen de la palabra vegetal proviene del latín vegetare que significa crecer. En su definición tradicional se conceptualiza como seres vivos que no poseen movimientos, son todos aquellos que no son animales.
A partir de esta clasificación tan amplia se inició la ciencia Botánica. Al respecto, Linneo divide tres reinos animal, vegetal y mineral. A su vez, define al reino animal como organismos que no sienten, carecen de movilidad, pero crecen, clasificación que se mantuvo por un largo lapso en la cultura.
Posteriormente se inventó del microscopio, lo que dio lugar al descubrimiento de diferentes organismos, por lo que la clasificación se ubicaba en dos vertientes los animales con capacidad de movilidad y los vegetales que poseían esta cualidad.
Seguidamente para 1875 se incorporan a las bacterias dentro del reino vegetal, asignándole la denominación de Schizophyta, actualmente, estos aún forman parte de los vegetales porque estos organismos son los que establecen los límites correspondientes al estudio de la Botánica.
En la actualidad
Los procariotas analizan y estudian a las cianobacterias que tienen antepasados similares fotosintéticos de los cloroplastos, así como a los protistas fotosintéticos con los cuales puede existir la duda de si pertenecen a los animales o vegetales.
Así que esta definición amplia incluye a las algas, las cuales se incluyen en un grupo de ficología, también se estudian a los hongos en el grupo de la micología y las plantas terrestres el más extenso e importante para la vida del ser humano.
Evolución de las algas
Al hacer referencia al reino Plantae haya que obligatoriamente analizar el proceso evolutivo de las algas, que se corresponden con la línea evolutiva de las plantas, porque en ellas se originó la primera célula vegetal. En otras palabras, el primer organismo eucariota con capacidad fotosintética, por adquisición de cloroplasto.
Este proceso de produjo a través de la simbiogénesis establecido entre una cianobacteria y un protozoo biflagelado. Una referencia evolutiva de las primeras algas denominadas las Archaeplastida, se estiman que son procedentes Mesoproterozoico, es decir, organismos que se originaron hace más de 1500 millones de años.
Por su parte las algas rojas denominadas Rhodophytina se transformaron en los grupos que se conocen actualmente hace alrededor de 1300 millones de años.
Existe un fósil de alga multicelular antiguo denominado Bangiomorpha que cuenta con 1200 millones de años. En el siguiente video se evidencia la evolución de las algas:
Por otra parte, las algas verdes Chlorophyta, Charophyta se diversificaron en diferentes subgrupos hace alrededor de unos 100 millones de años, es decir que provienen desde el Neoproterozoico.
La técnica utilizada con relojes moleculares graduados utilizados con fósiles antiguos considera que entre 1400 -1757 millones de año data la aparición de Archaeplastida, estas conjuntamente con los Excavata son los organismos eucariotas más antiguos.
Las formas multicelulares evolucionaron en diferentes momentos, como se puede apreciar en las algas rojas, clorofitas y corofitas. Así que estos organismos protistas al relacionarse con otros dieron origen a un nuevo tipo de alga.
Esta evolución se debió gracias al proceso de simbiogénesis. Pero las algas pardas, es decir, la cromofitas, se produjeron a través de la endosimbióticos secundarios e independientes.
Colonización de la tierra
Las Embryophyta o plantas terrestres como organismos que constituyen el reino Plantae son descendientes de las algas verdes multicelulares, denominadas Charophyta, las cuales son provenientes de hábitats de agua dulce. Tales organismos al poblar la tierra se constituyen en la evolución en la diversidad biológica terrestre importante.
Se han hallado esporas fósiles semejantes a las actuales esporas hepáticas, que revelan la evidencia de la existencia de estas plantas que colonizaron la tierra durante el Ordovícico Medio alrededor de 472 millones de años. Este proceso de colonización tuvo sus inicios en Gondwana parte occidental de Argentina.
Continuando con la colonización inicial de la tierra por los organismos pertenecientes al reino Plantae, se tiene que las primeras plantas que habitaron la corteza terrestre se denominan briofitas.
Las cuales constituyen al grado evolutivo asociado con la alternancia molecular que dio origen al esporófito multicelular, organismos que realizan el proceso de meiosis.
Este proceso de meiosis conforma lo que se denomina la fase diploide o pluricelular, a través de la alternancia de generaciones. Los organismos que trascienden a la tierra logran adaptarse al ambiente y desarrollan una capa o cutícula que posee el tallo e impide que se escape el agua.
La cutícula formada sirve de protección al esporófito, de esporolenina. Es decir, la defensa de las esporas y flavonoides contra los rayos ultravioletas, porque éstos inciden con mayor fuerza fuera del agua. Se muestra un video donde se aprecia la transición de la vida terrestre de las plantas:
En fin, es la medida utilizada para brindarles la facilidad a los organismos que se reprodujeran por esporas, como una manera de alternancia sexual y asexual que se utilizó inicialmente en la evolución de los vegetales. Es decir, de los que forman parte del reino Plantae.
Clasificación y agrupación
La agrupación de dos reinos biológicos animal y vegetal con el transcurrir del tiempo se hizo insuficiente. Así que para el siglo XIX esta clasificación no lograba englobar a todos los organismos conocidos para la fecha.
Una de las debilidades con respecto a esta agrupación es la imposibilidad de ubicar a los microorganismos en alguno de los dos reinos. Tal situación, originó la proposición de nuevos reinos para lograr una adecuada clasificación biológica.
En tan sentido, para 1858 Owen propuso el reino Protozoa y en 1860 Hogg sugiere el Protoctista. Así que para 1966 Haeckel sugiere fraccionar al reino vegetal en dos nuevos reinos: Protista y Plantae.
El reino Protista se incluyen los microorganismos unicelulares como microalgas, protozoos y bacterias. Mientras que para el reino Plantae se agrupan a las especies multicelulares como las plantas terrestres, algas y hongos.En el video se observa la división de estos reinos:
https://www.youtube.com/watch?v=UCFMpPUDvnc
No obstante, posteriormente Haeckel con respecto al reino Plantae alude que los hongos no pueden formar parte de esta clasificación. Así que ubica en los Protista a las algas verdeazuladas
Sin embargo, en sucesivas publicaciones, hizo correcciones a sus clasificaciones: determinó que los hongos no podían pertenecer al reino Plantae y los colocó en Protista, a las algas verdeazuladas que parecían multicelulares como las cianobacterias, es decir los Nostoc, se trasladaron al reino citado conjuntamente con las bacterias. Por otra parte, las algas verdes unicelulares como a las volvocales, se las ubicó en el reino Plantae.
En este proceso de clasificación Haeckel consideró inicialmente agruparlos según sus células en organismos multicelulares y los unicelulares. Posteriormente, la clasificación considera otros elementos y se ajusta más a la que se conoce en la actualidad. Acá se comenzó a considerar las características monofilética, es decir, organismos que provienen de un tronco común.
Las plantas verdes
Copeland postula una nueva clasificación donde incorpora cuatro reinos, dentro de ellos el reino Plantae o Mataphyta, incluyendo en este a todos los organismos que poseen cloroplasto en sus células. Además de ello, se caracterizan por contener pigmentos color verde de clorofila a y b, caroteno y xantofila.
También destaca que estos organismos son capaces de producir almidón, sacarosa y celulosa. Esta agrupación del Clado u organismos con antepasado común la ofreció Viridiplantae donde las clasifica en plantas verdes, en las cuales se incluyen las terrestres y las algas verdes.
Multicelularidad
Una clasificación que fue aceptada por muchos años fue la ofrecida por Robert Whittaker para el año de 1969. Aunque desde 1959 había escrito al respecto. Así que propuso dividir a la vida en 5 reinos: Animalia, Plantae, Protista, Fungi y Monera.
Para Whittaker los organismos del reino Plantae los agrupó de la siguiente manera: organismos multicelulares, los cuales incluyen las plantas terrestres y las algas verdes. También incluye en esta clasificación a las algas rojas y a las pardas, aunque dudaba que estos últimos organismos procedían de un tronco común. Sin embargo, los incorporó dentro del reino Plantae porque se nutrían de igual forma que las plantas terrestres, es decir, son seres autótrofos.
El reino Plantae es definido por Whittaker como los organismos que poseen células eucariotas con pared celular y con vacuolas formadas en su citoplasma. Estos organismos poseen pigmentos fotosintéticos en plástidos para almacenar material energético como el almidón. Los cuales están vinculados a otros organismos unicelulares sin pigmentos, también incorpora a los multinucleados o sincitiales.
Los organismos que pertenecen al reino Plantae realizan el proceso de fotosíntesis, no tienen capacidad de movimiento, están sujetos e introducidos en un sustrato. Su reproducción es especialmente sexual con alternancia generacional haploide y diploide.
Esta forma de clasificación es polifilético, es decir, evolución a partir de varios ancestros. Por tanto, se opone a lo monofilético.
Las plantas vasculares
Continuando con la disertación sobre el reino Plantae, corresponde en este apartado analizar cómo ha sido el proceso evolutivo de las plantas vasculares denominadas riniofitas y licopodios, estos organismos aparecieron inicialmente en el Silúrico superior, donde el esporofito se corresponde con la fase que domina el progreso de los tejidos vasculares o conductores y de sostén, raíces y el tallo fotosintético los cuales presentaban un desarrollo
Las primeras plantas vasculares como las riniofitas y licopodios, aparecen en el Silúrico superior y en ellas el esporófito pasa a ser la fase dominante con desarrollo de tejidos vasculares y de sostén, raíces y tallo fotosintético con crecimiento dicotómico o binario.
El gran progreso o avance evolutivo de las plantas vasculares se produjo durante el Devónico, donde se formaron los bosques iniciales en zonas pantanosas, en ellas aparecieron Pseudosporochnales correspondientes a los Cladoxylopsida.
En este mismo periodo además, aparecen las progimnospermas formadas por equisetos, helechos y plantas fibrosas o leñosas. En esta etapa surgieron además, las primeras plantas con semilla, que guardan relación con los helechos pteridospermas.
Durante el quinto periodo de la era paleozoica, denominado también carbonífero comienza la aparición de las plantas con semillas denominadas las espermatofitas, estos organismos se agrupan o se constituyen en el clado de las gimnospermas, cuyas semillas quedan al descubierto y no dentro del fruto.
En esta línea evolutiva del reino Plantae, es de interés indicar que durante el periodo carbonífero aparecen las plantas con flores Anthophyta (te invitamos a leer partes de una flor).
Las gimnospermas más antiguas
Son las coníferas denominadas Cordaitales. En la época pérmica surgen los ginkgos, cícadas y gnetales. No obstante, las angiospermas surgen posteriormente en el Cretácico.
En este análisis evolutivo asociado al reino Plantae se tiene que las angiospermas son procedentes de las plantas con flores como las del clado o grupo Anthophyta, en este aspecto hay evidencias fósiles de magnólidas que datan de alrededor de unos 140 millones de años.
Relación evolutiva de las plantas con los demás seres vivos
El árbol simbiogenético corresponde a una teoría de este mismo nombre, que afirma que los seres vivos han evolucionado a través de la relación entre varias especies. En este sentido, se ha evidenciado el origen de las plantas o reino Plantae es el proceso de una fusión simbiogenética entre un protista biflagelado y una cianobacteria.
Luego se llevó a cabo el proceso de simbiogénesis entre un alga roja y otro protista que originaron las algas cromofitas, es decir, plantas autótrofas capaces de producir su propio alimento.
En este sentido, Cavalier-Smith para analizar esta relación establece árboles filogenéticos donde señala tres líneas de la vida de las bacterias, arqueas y los eucariontes.
Destacando las divisiones que padecieron las eucariotas, integrando a una bacteria que se unió a la línea eucariotas del grupo o clado Corticata, los cuales se relacionan para formar el primer cloroplasto en la categoría taxonómica denominada Archaeplastida o Primoplantae.
Otras algas o más se integraron a eucariotas distintos durante el proceso de desarrollo de los grupos formando lo que se denominan Chromalveolata, Rhizaria y Excavata, donde se incluyen todas las categorías de eucariotas con cloroplastos. Sin embargo, dentro de estos grupos donde este componente se perdió.
Clasificación de las plantas terrestres
Para 1971 se modificó el sistema de clasificación de de Whittaker, porque Margulis propuso una nueva forma de agrupación. Así que los organismos multicelulares de algas verdes, rojas y pardas fueron pasados al reino Protista. Esto significa que en el reino Plantae solo se consideraron a las plantas terrestres.
Una de las razones para llevar a cabo esta clasificación hecha por Margulis, es que consideró la capacidad autótrofa o modo de nutrición sintética de las plantas. Además se alude a esta forma de agrupación la transición de los organismos del hábitat acuático al terrestre.
El primer plasto: Cavalier-Smith:
Las formas de clasificación de las plantas han estado ligadas a su evolución. Al respecto Cavalier–Smith y otros para 1998, alude que la primera célula vegetal se originó gracias al proceso de simbiogénesis entre un protozoo heterótrofo fagótrofo biflagelado.
Es decir, organismos que no son capaces de producir su propio alimento) y una cianobacteria (organismos capaz de realizar el proceso de fotosíntesis).
En esta línea evolutiva, se tiene que el primer organismo eucariota fotosintético constituye el origen del reino Plantae, denominados también como Primoplantae o Archaeplastida por diferentes autores.
Acá se organiza de nuevo el clado es decir, se agrupan en este reino a las plantas verdes, algas rojas y galucofitas. Aunque es preciso indicar, Cavalier-Smith consideraba que Viridiplantae o las plantas verdes deberían constituirse en un reino, pero posteriormente se establecieron relaciones entre éstas y las algas rojas y glaucofitas.
La clasificación del reino Plantae, se considera actualmente como un supergrupo, porque los primeros orgánulos celulares o primer plastos aparecieron, sin que se les considerara parte de un reino.
Los avances de la ciencia en los últimos años han logrado el desarrollo de nuevas técnicas de análisis donde han logrado establecer las relaciones o ancestro común eucariota existente entre las plantas verdes y las algas verdes, rojas y glaucofitas.
Este ancestro común posteriormente logró transformarse en el primer cloroplasto en el hábitat terrestre, a través de lo que podría denominarse un proceso de asociación endosimbiosis con una cianobacteria.
La incorporación de cloroplasto por endosimbiosis representa que el organismo al principio consumió y/o tragó a la bacteria, cuya hipótesis es que quizás la finalidad de esta acción era alimentarse de ella como parásito. Sin embargo, no la degradó al contrario convivió con ella, lo que dio origen a lo que hoy se denomina relación simbiótica.
Relación simbiótica
La relación simbiótica, significa que la bacteria tiene la capacidad de reproducirse por su cuenta, pero se incorpora a la célula huésped.
Así que pierde su condición de vida libre. Los cloroplastos y mitocondrias, así como las bacterias de donde provienen contienen ADN tipo procariota, que se reproduce de manera parecida a la fisión binaria y los ribosomas son del tamaño procariota (70S). En el video se muestra la relación simbiótica en los vegetales:
https://www.youtube.com/watch?v=Zuggq7zNPBg
Por otra parte, como se ha venido planteando un protista tragó a una cianobacteria y la transformó en un cloroplasto, dando origen a una nueva estirpe, que unido a sus descendientes constituyen el clado o clasificación que recibe el nombre de Primoplantae o Archaeplastida, donde se insertan las plantas terrestres y las algas que se relacionan con ellas.
Sin embargo, se excluyen de esta clasificación las otras eucariotas que contienen cloroplastos, porque estas lo obtuvieron por engullir a un alga verde o roja que ya lo poseían, lo que se denomina endosimbiosis secundaria.
Así pues, los eucariotas que adquieren cloroplastos a través de la endosimbiosis de manera consecutiva e independiente no se les clasifican dentro del clado, porque se considera que estos organismos no están vinculados filogenéticamente.
El cloroplasto
Una de las estructuras importantes que forman parte de las plantas, es decir organismos que constituyen el reino Plantae son los cloroplastos, estos son organelos donde tiene lugar la fotosíntesis, la cual es un proceso que toma la energía solar para realizar una síntesis de las moléculas o elementos de carbono para convertirlos en energía.
Los cloroplastos son la parte de la célula vegetal que permite o brinda a la planta la facultad de ser seres autótrofos u organismos que producen su propio alimento utilizando para ello sustancias inorgánicas.
Esta afirmación se hace, porque son los encargados de captar la energía solar, transformarla en química y modificarlas en moléculas orgánicas. Esta últimas se originan de las inorgánicas que se hallan en el aire y el agua.
Ahora bien, las moléculas inorgánicas se unen a través de la energía solar que queda guardada. En tal sentido, en el reino Plantae este proceso se denomina fotosíntesis, origen de los seres autótrofos. Otra función de los cloroplastos es que estos orgánulos son los que hacen que las plantas tengan el color verde. Porque la clorofila es el componente que utiliza la luz del sol y le transfiere a las plantas el color verde que le caracteriza.
Las plantas del reino Plantae que poseen otros colores es porque en sus formas fotosintéticas cuentan con otros pigmentos que les ofrecen un color distinto al verde.
Estructura de los cloroplastos
Los cloroplastos pueden variar su estructura de acuerdo al grupo de plantas a las cuales se refiere. Analizando estas estructuras en las plantas verdes o terrestres del reino Plantae, se destaca que:
La estructura de los cloroplastos poseen dos membranas una dentro de la otra, entre las cuales existe un espacio con una intermembrana, dentro de la estructura más interna se halla el estroma o tejido conjuntivo que le permite el sostén a la planta, este estroma es líquida.
En la estructura más interna del cloroplasto se incrustan diferentes sacos colocadas como monedas, las cuales se denominan tilacoides, cada conjunto de estos se les llama grana.
El espacio existente dentro de los tilacoides es decir, el intratilacoidal inicialmente se continúan con la intermembrana del cloroplasto que luego se separan en cloroplastos maduros. En los cloroplastos maduros los tilacoides es una tercera membrana, donde se ubica el espacio intratilacoidal el cual cuenta con una constitución química distinta a la que se halla en la intermembrana.
En los estroma se localizan diferentes objetos en los cuales se localiza el citoplasma de las bacterias, como ADN circular, que posee por citar un ejemplo las órdenes para sintetizar los ribosomas.
El metabolismo vegetal
En el reino Plantae el metabolismo vegetal viene dado por la fotosíntesis, tal como se analiza y explica a continuación:
Fotosíntesis
La energía luminosa y el anhídrido carbónico, seo capturadas por las plantas para elaborar sus azúcares, por medio de ese proceso denominado fotosíntesis. Características que definen a las plantas como los organismos fabricantes de un ecosistema.
En este metabolismo vegetal se encuentran los organismos descomponedores, que son los seres vivos que se alimentan de otros muertos, son capaces de aportar nutrientes al suelo, que serán posteriormente utilizados por las plantas.
La acción elemental de los cloroplastos en la célula es la de realizar el metabolismo de la planta, el cual es fotolito autótrofo oxigénico, en otras palabras fotótrofo que es la capacidad de captar la energía solar por absorción de la luz, es decir la capacidad autótrofa, es decir la facultad de sintetizar sus moléculas orgánicas a partir de las inorgánicas, lo que consiste en fijar el dióxido de carbono.
Por otra parte, realizan la disociación del agua a través de una función denominada litótrofo, por medio de sustancias inorgánicas que facilitan la liberación del oxígeno. Este proceso fotosintético transforma la energía luminosa en química, originando moléculas orgánicas para la fijación del carbono, lo que da origen a la formación de ATP
Las reacciones químicas producidas a través la fotosíntesis, transforma la energía solar transforma el dióxido de carbono y con el agua que absorbió de las raíces, forma la glucosa y el oxígeno.
Fases de la fotosíntesis
Las plantas del reino Plantae realizan un proceso de fotosíntesis a través de las siguientes fases: luminosa y oscura, tal como se describe a continuación:
Fase lumínica o luminosa
La fase luminosa denominada también como fotoquímica, es cuando se capta la energía de la fuente energética de los rayos del sol, proceso químico que puede describirse así:
El pigmento, es decir la clorofila capta de la fuente lumínica su energía. Aclarando que este líquido es el que le facilita el color verde característico a las plantas y constituye el fotosistema en la cutícula tilacoides del cloroplasto.
Por otra parte, los fotones captados aumentan el nivel de los electrones al transportarlo, lo que se denomina gradiente electroquímico, esta acción hace que las moléculas de agua se rompan, produciéndose la disociación del agua, dando lugar a un átomo de oxígeno y dos de hidrógeno, lo que se constituyen en protones H+ y dos electrones. Así la parte que no se usa, se libera a la atmósfera en forma de oxígeno.
El resto de oxígeno que está cargado energéticamente, se usa para formar energía química ATP y NADPH que se constituye en el poder reductor. Estas moléculas son indispensables para efectuar la segunda fase de la fotosíntesis, es decir, la oscura. Esta fórmula de la primera fase que en síntesis se constituye en la fotólisis del agua se expresa de la siguiente manera: 2H2O – 4H+ + 4e– + O2
Fase oscura
La fase oscura se corresponde con una de las etapas de la fotosíntesis que realizan los organismos del reino Plantae, esta se ejecuta en el estroma de los cloroplastos, donde se fija el dióxido de carbono, a través de un ciclo denominado Calvin, en esta fase no interviene la luz, aunque este proceso la planta lo puede llevar a cabo bien sea durante el día o la noche. En el siguiente video se muestran las fases de la fotosíntesis: nutrición de las plantas
Durante esta fase el CO2 atmosférico es absorbido por la enzima RuBisCO, que se pude decir que es el catalizador de carbono. Está integrado a la disociación del agua en forma de ATP y NADPH, las cuales son moléculas orgánicas.
Las diferentes moléculas de dióxido de carbono poseen un átomo de carbono (C) el cual una vez fijado surge un compuesto de 3 átomos C-C-C, que se denomina el el gliceraldehído-3-fosfato o G3P. Tal reacción se resume de la siguiente manera: 3CO2 + 5H2O + 9 ATP + 6 NADPH/H+ — C3H7O6P + 9 ADP + 8Pi + 6NADP+
A partir de esta reacción la fotosíntesis finaliza. No obstante, comienza ahora la biosíntesis de las reacciones químicas, las cuales consisten en sintetizar la glucosa, es decir, los azucares o molécula orgánica que posee un esqueleto de 6 carbonos.
Los azúcares o glucosa conjuntamente con otros productos contenidos, se transforman para elaborar los glúcidos, lípidos y proteínas. Los procesos o fases de la fotosíntesis descrita, evidencian la importancia del reino Plantae en la vida y producción del oxígeno indispensable para la vida de los otros seres.
Pigmentos
En el reino Plantae los organismos poseen pigmentos cromóforos que se hallan en los tilacoides de los cloroplastos, la cual tiene por finalidad absorber la luz solar para la fotosíntesis. Por su parte, la clorofila, capta la luz naranja-rojo y azul-violeta (0,43 y 0,66 μm), esta onda refleja la luz verde otorgándole el color a las plantas.
Este es un pigmento universal y está en todos los organismos pertenecientes al reino Plantae las plantas, todas las algas y las cianobacterias. La clorofila es el encargado de donar electrones.
Las plantas del reino Plantae tienen otros pigmentos, como xantofilas de color amarillo, también intervienen en la fotosíntesis. Otro pigmento es el caroteno es de color de color naranja, este último interviene en la coloración de las hojas amarillentas o naranjas que se tornan cuando se están desecando. Por otra parte, esto significa que la clorofila como pigmento es la que puede degradarse con mayor rapidez.
En este sentido, la principal diferencia de la Viridiplantae que es el lugar donde se desarrolla la clorofila b, absorbe luz 0,45 y 0,65 μm, contentivo de un color amarillo verdoso y en Biliphyta por un lado Glaucophyta y Rhodophyta en las cuales se forman las ficobilinas. Por otra parte, los pigmentos accesorios, colaboran con la absorción de la energía para el proceso fotosintético, los cuales cumplen diferentes funciones que se le fueron agregando a través del proceso evolutivo.
Ejemplo de estos pigmentos accesorios se tiene en aquellos que se reflejan, en los colores de los pétalos de las flores y las cáscaras de los frutos.
Otros pigmentos, cumplen diferentes funciones y muchos de estos sirven como carácter para agrupar o clasificar las plantas, porque los mismos proporcionan datos sobre la historia evolutiva de cada taxón.
Respiración vegetal
Las plantas al igual que otro ser u organismo eucariota, realizan la respiración aeróbica. Proceso durante el cual absorben oxígeno (O2) y expulsan anhídrido carbónico (CO2).
El proceso de respiración los organismos del reino Plantae, lo realizan generalmente en horas nocturnas, cuando no está la presencia de la energía solar. Para el ciclo de vida de la planta es una función vital, aunque es contrario a la fotosíntesis.
La respiración de las plantas la realizan en las mitocondrias, lugar donde metabolizan la glucosa y fructuosa, sustancia que utilizan para producir energía. (Te invitamos a leer horticultura)
Es importante señalar, que los organismos del reino Plantae realizan la respiración a través de dos órganos específicos, las raíces y las hojas.
Las plantas pueden recurrir al proceso de fermentación ante la falta de oxígeno, para lograr energía indispensable para su subsistencia.
Comunicación intercelular
Los organismos del reino Plantae logran mantener un proceso de comunicación intercelular. Por tanto logran establecer relaciones entre las plantas y algunas algas.
En tal sentido, las células se comunican con las otras a través de los poros o canales de la membrana celular del citoplasma. A estas estructuras se les denomina plasmodesmos.
Por otra parte, todas las plantas poseen un espacio interno en las membranas plasmáticas denominado simplasto, el cual es el encargado del movimiento de las sustancias para establecer el proceso de comunicación intercelular.
Citoplasma
Las células eucariotas poseen un espacio celular denominado citoplasma, constituido por una elevada cantidad de vesículas. El citoplasma tiene como función principal albergar orgánulos celulares de manera temporal, además tiene la capacidad de transportar los materiales inorgánicos que aloja.
Ahora bien, en el citoplasma alrededor del tenoplasto es decir, la membrana vacuolar se forma unas cavidades denominadas vacuolas. Estas tienen por finalidad almacenar el jugo celular, cuya composición es diferente según cada célula e incluso es distinta dentro de la misma célula. En otras palabras, se adaptan a sus necesidades.
Citando un ejemplo del funcionamiento de la vacuola es que ella puede contener pigmentos, metabolitos secundarios cuya principal acción es la defensa química de la planta, porque algunas sustancias que se encuentran en el citoplasma, pueden resultar dañinas para la célula.
Por otra parte, el tamaño de la vacuola permite al citoplasma entrar en contacto directo con la membrana celular. Tal proceso facilita el intercambio de sustancias entre el citoplasma con el medio.
En la vacuola entra sales o solutos desde el citoplasma. La concentración de solutos es más elevada en los espacios vacuolar que en le citoplasma. Este proceso físico que se genera en estas partes de la célula se denomina ósmosis.
El proceso físico de la ósmosis es aquel donde el agua sobrepasa la membrana vacuolar y es atraída para el lugar donde existe mayor concentración de solutos. Tal proceso permite a la vacuola y a toda la célula expandirse por la presión turgencia que se produce. (Te invitamos a leer plantas de invierno).
La presión de turgencia, tiene como función principal permitir a que las partes herbáceas de las plantas se mantengan erectas. Por otra parte, esta presión permite el crecimiento celular.
Genética
Las células que constituyen las plantas del reino Plantae poseen tres tipos distintos de ADN: los que tienen en el núcleo su propio genoma, las que tienen un cromosoma continuo donde las mitocondrias cuentan con su propio genoma y aquellas donde son los cloroplastos que lo poseen. Tal como se describe:
El núcleo de la célula posee su propio genoma
Las células de las plantas del reino Plantae tienen en su núcleo genome de tipo eucariota, igual que los animales. Por tanto, el ADN está organizado en cromosomas que se desprenden de una hebra lineal de ADN donde se hallan sus proteínas asociadas.
Mitocondrias y cloroplastos poseen su genoma
Las mitocondrias y cloroplastos poseen genoma bacteriano. Ellos poseen por orgánulo solo un cromosoma de ADN, igual que sus antepasadas bacterias.
En tal sentido, las mitocondrias y cloroplastos se dividen dentro de la célula y utilizan mecanismos para distribuir las células hijas. A fin de que la célula no quede sin mitocondrias ni cloroplastos.
Reproducción y ciclos de vida
El ciclo de vida de los organismos del reino Plantae puede definirse como aquel que abarca todo el proceso que acontece en un individuo hasta lograr otro descendiente que posea el mismo número de ADN, este proceso es cíclico.
Es decir, que con los descendientes se inicia de nuevo hasta alcanzar otro individuo de la misma especie y así sucesivamente.
Reproducción asexual
Cuando el descendiente es idéntico a su único padre en su contenido de ADN, el proceso de reproducción es asexual. Pero cuando en el ADN existe una combinación entre dos padres distintos, se ha dado lugar a la reproducción sexual.
Por otra parte, en las plantas existen diferentes formas de ciclo de vida, donde pueden incluir las diferentes formas de reproducción señaladas, es decir, asexual y sexual.
Las células eucariotas se fraccionan en dos hijas, pero éstas no heredan la misma cantidad de ADN que la célula madre.
Sin embargo, generalmente en la célula el número de ADN puede poseer un solo juego de cromosomas (n) o dos juegos (2n). Otras la célula madre tiene exactamente la misma cantidad de ADN que sus hijas, por lo que ambas madres e hijas son (n). Este proceso resultante de esta división celular se denomina mitosis.
Reproducción sexual
En ocasiones la célula madre se duplica en su ADN, es decir alcanza 4 células. Generando variación en la división celular con respecto a sus descendientes. Este proceso de división se denomina meiosis. Por otra parte, en todos los órganos del reino Plantae que poseen una reproducción sexual, los gametos se fraccionan en dos sexos y se requiere de un gameto de cada sexo para lograr la fecundación.
Generalmente en las plantas los sexos evolucionan, así un gameto será móvil responsable de buscar al otro. Mientras que el otro gameto es inmóvil, pero de mayor tamaño y posee sustancias alimenticias en su citoplasma.
Cuando el proceso se sucede como el descrito, el gameto móvil es masculino y la gameta femenina es la que posee las sustancias de reserva. Durante este proceso se forma una célula diploide llamada cigoto.
Sin división: fases haploide y diploide
Hay ciclos de vida donde el número de ADN no varía durante todo el proceso, las fases haploides y diploides no se dividen, no se realiza la meiosis en la división para la fecundación. Así que la nueva descendencia es producto de la mitosis, como en la reproducción asexual. (Te invitamos a leer enfermedades del tomate)
Aunque dentro de la misma especie hay organismos que son capaces de tener descendencia por ambos tipos de reproducción asexual y sexualmente.
Tejidos de la planta
Entre los tejidos de la planta se pueden destacar: epidérmico y vascular, tal como se describe a continuación:
Epidérmico:
La parte externa de la planta constituye el tejido epidérmico, cubierta por este tipo de células. En tal sentido, la superficie visible de la planta está formada por una cubierta cerosa denominada cutícula, cuya función es proteger la planta de lesiones y del agua. Las células epidérmicas poseen extensiones denominadas tricomas, generalmente tienen una apariencia vellosa y su función es servir de protección a la hoja.
El tejido epidérmico en las raíces está conformado por células que poseen pelos radicales que aumentan la superficie exhibida en la tierra. La función principal de esta estructura es absorber el agua.
Según la especie de la planta, sus hojas cuentan con poros pequeños llamados estomas, que están rodeados de células oclusivas que permiten regular la pérdida de agua en el proceso de transferencia de gases.
Tejido vascular
El tejido vascular en las especies del reino Plantae se constituye en el sistema capaz de movilizar el agua y nutrientes por toda la planta.
Este tejido consta de xilema, el cual es un conducto que transporta el agua, y el floema, que lleva el alimento. Por otro lado, el tejido vascular posee diferentes tipos de células especializadas para realizar diferentes funciones.
En este sentido, el xilema consta de traqueidas y vasos. El floema posee los tubos cribosos y células acompañantes.
Tejido fundamental
Las células de las plantas se localizan entre las partes epidérmicos y el vascular que dan origen al tejido fundamental. Está constituido esencialmente de células parenquimatosas que conforman las paredes celulares delgadas y vacuolas rodeadas por una capa delgada del citoplasma.
En las hojas, el tejido fundamental de las células posee cloroplastos. Este es el lugar donde se realiza el proceso fotosintético de la planta.
Por otra parte, este tejido contiene otros dos: la colénquima y el esclerénquima que cumplen y colaboran con la función de sostén de la planta.
La colénquima está formada por células que se localizan debajo de la epidermis de las hojas y tallos herbáceos. Las paredes engrosadas de estas células poseen suficiente cantidad de pectina, estas son células vivas.
Por su parte, las células que constituyen el esclerénquima, las cuales ofrecen también sostén a la planta, poseen paredes celulares desarrolladas, pero a diferencia de la colénquima, las mismas están muertas a la madurez y la rigidez, contienen lignina en sus paredes celulares lo que contribuye con el engrosamiento del tallo en las plantas lechosas. (Te invitamos a leer tipos de orquídeas).
El tejido fundamental en las plantas del reino Plantae, agrupan a los órganos principales las traqueofitas o plantas vasculares son: raíz, tallo, hoja, flor (en las espermatofitas) y fruto (solos en las angiospermas)
Monocotiledóneas y dicotiledóneas
Las angiospermas se dividen en monocotiledóneas y dicotiledóneas, pero el último grupo en la actualidad se subdivide en otros grupos, cada uno de ellos con su propio precedente común.
Monocotiledóneas
Las angiospermas monocotiledóneas son aquellas cuya característica principal es que poseen un solo cotiledón en su semilla, a diferencia del resto de las angiospermas. Estas poseen solo raíz de origen accidental que surge en otras partes de la planta.
En las monocotiledóneas, tienen flores cuyos estambres se dan en 3 piezas. Otra de las características es que cuentan con un tallo con atactostela. En este grupo de plantas sus hojas tienen venación paralela.
Dicotiledóneas
Las angiospermas son las dicotiledóneas, cuyas raíces son de origen radicular es decir, en la radícula del embrión, estado que permanece hasta la forma adulta.
En las dicotiledóneas, Las flores se suceden en estambres que poseen generalmente 4, 5 o más piezas. El tallo de las dicotiledóneas cuenta con eustela de esta forma pueden poseer troncos con madera con crecimiento secundario. Las hojas en este grupo de angiospermas son reticuladas.
Ciencias que estudian a las plantas
La Botánica es la ciencia que estudia a todos los organismos que se trataron desde el inicio como plantas. La Botánica se encarga de estudiar entonces a las plantas y las algas, así como otros organismos eucariotas que aunque no fotosintetizan cuentan con paredes celulares y esporas, tales como los hongos y Oomycota.
Sin embargo, los Oomycota son estudiados ampliamente por su departamento de Micología. Así como las algas que también son estudiados por sus departamentos de Ficología.
Generalmente, las otras ciencias que estudian las plantas se dedican solo a las terrestres, para algunas especialidades la investigación de estos órganos es eminentemente práctica.
Una de las ciencias prácticas que estudian las plantas es la agricultura, que tiene entre sus finalidades intentar aumentar las cosechas o la resistencia de las enfermedades en los productos de alimentación. En el siguiente video se aprecia la ciencia de las plantas.
Otra especialidad práctica en el estudio de las plantas es la horticultura, la cual se orienta hacia la investigación de las plantas para ser cultivada como ornatos u ornamentales.
En las ciencias antes citadas, como la agricultura y horticultura, se hacen análisis e investigaciones sobre hibridación y se identifican con nuevas formas de cultivos.
La farmacognosia es una rama de la farmacología que se encarga del estudio de la producción de las drogas de origen vegetal. Ahora bien, las ciencias puras se encargan del conocimiento científico de las especies vegetales o las plantas. Entre estas ramas científicas se pueden destacar:
Ciencias puras, son aquellas que tienen por finalidad estudiar y analizar la anatomía de las plantas, la cual hace referencia a la estructura de estos órganos conjuntamente con sus tejidos.
Otras ciencias
Biología molecular, es aquella que se refiere al estudio de las plantas con respecto a sus procesos químicos, molecular que hace énfasis en la función del material genético que poseen estos órganos. (Te invitamos a leer ramas de la biología)
La ecología de las plantas, la cual refiere las interrelaciones de estos órganos con el medio ambiente, además refiere la taxonomía y filogenia de las plantas.
Sistemática de plantas
La sistemática de las plantas es una teoría que tiene entre sus fundamentos agrupar o incorporar individuos a las especies y éstas en grupos mayores y a su vez, asignarles el nombre a cada agrupación establecida. Esto con el objeto de establecer una forma de clasificación para las plantas.
Existen diversas formas de conformar una clasificación para las plantas. Ejemplo de ello, lo pueden constituir las que se clasifican en función de sus propiedades medicinales.
Otras formas pueden ser las que son asociadas a nichos ecológicos. Ahora bien, la clasificación que se sustenta en la filogenia es la aquella donde los organismos se agrupan en función de sus relaciones evolutivas. Tal forma de clasificación se denomina sistema natural.
En este sentido, el sistema de clasificación natural se realiza a través de dos pasos, uno que está relacionado con la reconstrucción de la filogenia de una agrupación de organismos. Luego, la segunda forma es construir el árbol filogenético. Así pues quien se encarga de realizar este proceso de clasificación es la Taxonomía.
Clasificación de los organismos vegetales
Los organismos vegetales pertenecientes al reino Plantae se pueden clasificar de acuerdo a la ciencia de la taxonomía botánica.
Taxonomía botánica
Esta es la ciencia que se ocupa de nombrar y representar para la ciencia a la totalidad de las especies y es además, la encargada de elaborar el árbol filogenético. Este proceso se constituye en un sistema de clasificación.
Los clados o agrupación con pasado común los ubica en taxones. Así pues, un taxón es un clado al cual se le ha colocado un nombre, una descripción o detalle si es una especie y un tipo.
En esta línea de clasificación se resalta a continuación las reglas utilizada por la taxonomía para designar a las plantas en Nomenclatura, actual sistema de clasificación:
Nomenclatura
El uso de nombres comunes no es conveniente para asignarles nombre a las distintas especies de plantas. Entre las debilidades que puede acarrear colocarles nombres vulgares a estos organismos es la variación de una región a otra.
Otra de las debilidades es que se posean el mismo nombre especies botánicas distintas. Así como otras que presentan similitudes, no cuenten con alguna denominación o nombre común.
Las debilidades expuestas, ponen de manifiesto la necesidad de clasificar las plantas, a través de reglas internacionalmente establecidas por la comunidad científica en el Código Internacional de Nomenclatura Botánica. Esta organización además regula a otros seres vivos que anteriormente se denominaban plantas, como algas y hongos.
Reglas más importante de la nomenclatura
Entre las reglas más importantes que se establecieron para la nomenclatura establecida se destacan.
Nomenclaturas anteriores
Se consideran inválidas los nombres o nomenclaturas anteriores a 1753, año en el cual Linneo inició el proceso de la nomenclatura científica de las plantas que son utilizadas actualmente. Aunque existen unos grupos concretos que la fecha fue distinto.
Primer taxón
Los nombres asignados al primer taxón publicado en una revista científica bajo algunos lineamientos metodológicos son válidos. Pero las otras designaciones propuestas posteriormente no son válidas. Ellos, pasan a ser sinónimos del primer nombre asignado.
Uso del latín
Los nombres que se coloquen deben ser en latín, porque este es el idioma para el manejo de la nomenclatura de las ciencias.
Nombre binominal
Para asignarle el nombre científico a una planta, se debe utilizar la forma binominal, es decir, dos nombres, por ejemplo: Copressus sempervirens.
Uso de la mayúscula
El género al cual pertenece la planta se le designa con letra mayúscula, antes del nombre específico. Si se nombra de nuevo a la especie en un texto o publicación, ésta puede abreviarse el género sino genera ambigüedad. Ejemplo: C sempervirens.
Uso de la minúscula
El nombre específico de la especie se escribe con letra minúscula, generalmente es un calificativo que caracteriza a la especie. Ejemplo: Sibbaldia procumbens, la especie se denomina así por ser una planta postrada o débil, Crataegus granatensis, el nombre específico de la especie significa granadino de origen de Granada.
Crédito al autor (es)
El autor o autores que por primera vez describieron la planta deben aparecer, es decir, seguido del nombre científico se tiene que colocar la inicial, iniciales o apellido completo del autor o autores. Ejemplo: Thymus vulgaris L.
Forma oficial
Las reglas señaladas se corresponde con una lista oficial, por ende no deben utilizarse ningún otro tipo de abreviaturas. Por otra parte, pueden añadirse fecha cuando se considere necesario, pero no es una norma.
Partículas ex o in
En oportunidades después del nombre científico, se colocan las partículas ex o in entre la abreviatura de dos autores, como por ejemplo: Rosa micrantha Borrer ex sm. Esto significa que el segundo autor concede la autoría del nombre al primero, pero que la auténtica autoría botánica es del segundo.
Por otra parte, se tiene que el primero propone el nombre y el segundo lo publica válidamente. Otra causa del uso de las partículas, se debe a que el verdadero autor es el primero pero escribe en una obra propiedad del segundo, así que es importante que se citen a modo de recordatorio.
Traslado de género
Para cambiar o pasar una especie de un género a otro, se debe proceder de la siguiente manera: se cita el nombre del primer autor entre paréntesis primero que el autor que traslada la especie.
Un ejemplo es con respecto a la especie Valeriana rubra descrita por Carlos Linneo (L) se pasó al género Centranthus por Augustin Pyrame de Candolle (DC), por tanto su nombre ahora es: Centranthus ruber (L.) DC.
Uso de signos
En este proceso de clasificación se pueden utilizar en los nombres abreviaturas o signos, entre los cuales se resaltan:
- / spp.: especie / especies.
- subsp. / subspp.: subespecie / subespecies.
- var. / varr.: variedad / variedades.
- {\displaystyle \times }X: híbrido.
fl.: del latín floruit (floreció), esta se coloca cerca a la abreviatura de autor, seguido del año o varios años. Esto significa que se le conoce solo esa época activa como botánico (ej. Andrews fl. 1975).
aff.: abreviatura de affinis, significa semejante, y se usa para mostrar en un trabajo que los ejemplares investigados son en su generalidad de caracteres de un taxón, pero difieren en otros (ej. Sempervivum aff. tectorum).
Clasificación según la taxonomía Botánica
Establecer un sistema natural de clasificación está asociado con el trasfondo histórico. En este caso, cada categorización o sistematización nueva se hace sobre la base de la anterior, ya conocida por los usuarios.
En tal sentido, desde los inicios de la ciencia, se han generado diferentes sistemas de clasificación, algunos fueron muy exitosos como los de Species Plantarum de Linneo.
Evolutivamente hay que señalar que cada sistema de clasificación reflejaba las ideas que poseía el naturalista con respecto a las especies.
Desde la teoría de la evolución de Darwin, hubo acuerdo entre los científicos de la época para clasificar las especies a través del árbol filogenético.
Sin embargo, en ese periodo se desconocía la verdadera de las plantas, pero se realizaba atendiendo a diferentes hipótesis.
Pero, la incorporación de nuevos caracteres en las plantas debido a la ultraestructura y el análisis molecular de ADN hizo que se desarrollarán nuevas formas de clasificación. Para los taxones superiores de las plantas, es decir los más cercanos al reino Plantae surge por primera vez por consenso la hipótesis más acertada sobre el árbol filogenético, lo cual se obtuvo como resultado la siguiente clasificación.
Escuela cladista
La clasificación que se conoce en el contexto científico es la de la escuela cladista. Esta concibe que puedan ser taxones solo aquellos grupos que poseen un ancestro común al igual que su descendencia monofiléticos. Razones por las cuales, las dicotiledóneas que son parafiléticas no pueden ser taxón para muchos de los científicos.
En esta línea, la clasificación de los taxones superiores de las plantas consideradas en el contexto científico se centra en la filogenia. Así que posee como taxones solo a grupos pertenecientes a los monofiléticos. Además los nombres utilizados corresponden a sistemas de clasificación anteriores. Los cuales se utilizan por razones históricas.
A pesar de que existe consenso con respecto al árbol filogenético, los científicos no se deciden con relación a las categorías taxonómicas para ubicar los taxones. Por tales razones, se les designa con nombres informales o terminados en –phyta, que significa planta derivado del antiguo griego. Por tanto, no se entra en detalle sobre la categoría taxonómica que deberían ubicarse.
Clasificación taxonómica del reino Plantae
En la actualidad existe consenso entre los diferentes científicos que el taxón debe partir a partir de Archaeplastida o Primoplantae, lo que desde una nueva corriente y en esta disertación se denomina reino Plantae para formar los grupos monofiléticos, parafiléticos y una parte del extinto grupo polifilético, estos últimos encerrados entre comillas para distinguirlos de los monofiléticos.
El reino Plantae se clasifica taxonómicamente con se describe a continuación.
- Plantae (clado de adquisición primaria de cloroplastos)
- También llamado Primoplantae o Archaeplastida
- Glaucofitas (Glaucophyta)
- Algas rojas (Rhodophyta)
- Plantas verdes (Viridophyta, Viridiplantae o Chloroplastida)
- «Algas verdes» (grupo parafilético, todas las Viridiplantae salvo Embryophyta)
- Clorofitas (Chlorophyta)
- Estreptofitas (Streptophyta)
- «Carofitas» («Charophyta») (parafilético, son las algas verdes no clorofitas, no se muestran los pequeños grupos que la componen, pero mencionaremos a las Charales, que es el grupo del que se originaron las plantas terrestres)
- Plantas terrestres o embriofitas (Embryophyta)
- «Bryophyta en sentido amplio» (parafilético, acá las embriofitas no traqueofitas)
- Hepáticas (Marchantiophyta)
- Antoceros (Anthocerophyta)
- Musgos (Bryophyta en sentido estricto)
- Plantas vasculares o traqueofitas (Tracheophyta, Cormophyta)
- «Pteridophyta» (grupo parafilético comprende a Lycopodiophyta y Monilophyta)
- Lycopodiophyta o Lycophyta
- Plantas con megafilos o eufilofitas (Euphyllophyta)
- Helechos y afines o monilofitas (Monilophyta)
- Psilotopsida
- Equisetopsida
- Marattiopsida
- Polypodiopsida
- Plantas con semilla o espermatofitas (Spermatophyta, fanerógamas)
- «Helechos con semilla» («Pteridospermatophyta», grupo polifilético, extintos)
- Gimnospermas (Gymnospermae)
- Coníferas (Pinophyta)
- Cycadophyta
- Ginkgophyta
- Gnetophyta
- Plantas con flores (Angiospermae, Magnoliophyta)
- Monocotiledóneas (Monocotyledoneae)
- «Dicotiledóneas» (Dicotyledoneae, parafilético, todas las angiospermas no monocotiledóneas)
- Los estudios de filogenia lograron en las últimas décadas un asignación por debajo de las categorías acá planteas.
Clasificación de las angiospermas
Para la clasificación o sistema aplicado a los Gimnospermas vivientes de Christenhusz et al. 2011 concibe cuatro grupos de estas plantas actuales como subclases de la clase Equisetopsida, que son las plantas terrestres.
Los autores Chase y Reveal, para el 2009 reconocen que las gimnospermas vivientes son monofiléticas. No obstante sus relaciones de parentesco con los diferentes grupos de fósiles dejan dudas, para asignar formalmente al conjunto un nombre.
Clasificación de pteridofitas
Las pteridofitas se clasifican en: psilotinas, licopodios, selaginellas, equisetos, isoetales y helechos. Estos órganos se reproducen por esporas, cuyo ciclo biológico posee alternancia en las generaciones, por medios de las fases: diploide y haploide.
La clasificación en todos los sistemas sólo considera como taxones a los grupos monofiléticos, es decir, a los que se ubican a la categoría más cercana a la especie.
Por otra parte, los taxones se nombran de acuerdo a los fundamentos considerados en las normas y reglas para la Nomenclatura, así que se ubican en las categorías taxonómicas linneanas. en el siguiente video se muestran la clasificación de las angiospermas
Importancia de las plantas
Las plantas son seres vivos de gran trascendencia e importancia para los seres humanos. Sin el reino Plantae los otros seres vivos de la mayoría de las especies animales no podríamos existir.
La fotosíntesis en las plantas y otros grupos fotosintéticos han generado por una parte, la fijación del dióxido carbono y la liberación de las moléculas de oxígeno que al referirnos a la evolución en un principio alteraron la atmósfera de nuestro planeta en los últimos miles de millones de años.
En términos evolutivos, hay que indicar que las plantas contribuyeron a la transformación atmosférica del planeta, cuya atmósfera inicial era deficiente o no poseía oxigeno fue transformándose gradualmente. (Te invitamos a leer soluciones para la deforestación)
La utilización del oxígeno de manera independiente ocurrió principalmente en las mitocondrias, estas se constituyen en las precursoras con respecto a la aparición de diferentes organismos multicelulares, incorporando en ellos, por supuesto los animales.
En este sentido, a medida que el volumen de este gas se fue acumulando en la atmósfera, se fueron seleccionando nuevas formas para adoptar una respiración independiente con la cantidad de oxígeno que se acumuló en la atmósfera.
Ahora bien, la atmósfera con suficiente oxigeno facilita la concentración de una capa de ozono en la parte superior, que impide el paso directo de los rayos ultravioletas UV. Tal situación les proporcionó a los organismos utilizar nichos ecológicos en ambientes que antes eran inaccesible motivado a la radiación.
En segundo lugar
Las especies fotosintéticas producen compuestos que son utilizados directa e indirectamente por la mayoría de los organismos heterotróficos no fotosintéticos.
Desde estas perspectivas, todos los seres que habitan en la superficie terrestres e infinidades de las que se hallan en los ambientes acuáticos, las plantas son los que podríamos denominar productores primarios en la cadena alimentaria.
En tal sentido, la fuente de compuestos que acumulan energía entre ellos los carbohidratos, otras fuentes que forman los aminoácidos, y otros compuestos fundamentales para el metabolismo de los seres heterótrofos.
En este contexto, se tiene que la mayoría de los seres vivos que habitan la superficie terrestre en la actualidad es dependiente de las plantas para la supervivencia.
Por otra parte, las plantas se constituyen en los principales componentes de los ecosistemas. La supervivencia de las plantas sin lugar a dudas, son vitales para el mantenimiento de los diferentes ambientes y ecosistemas.
La ausencia o disminución de las plantas pueden generar consecuencias para las especies, incluso la desaparición de muchas de ellas, puede decirse, que hasta la humanidad. Además, su ausencia puede dar origen a cambios climáticos en el ambiente, erosión, entre otros. (Te invitamos a leer consecuencias de las inundaciones)
Importancia para los humanos
La importancia del reino Plantae para los humanos, al igual que para los distintos seres vivos que conforman el hábitat terrestre e incluso el acuático son de vital trascendencia.
En tal sentido, aparte del oxígeno que aportan a la atmósfera se constituyen en fuentes directas de alimentación, por señalar un ejemplo. Así que entre las bondades que brindan las plantas al hombre se pueden destacar.
Agricultura
Las plantas representan una función de gran relevancia paras la actividad agropecuaria realizada por el hombre. A esto se agrega, que en su mayoría las plantas son angiospermas, las cuales se configuran en una fuente de alimento vegetal.
De las plantas se utilizan la mayoría de sus partes como productos alimenticios, las raíces como algunos tubérculos, los tallos de vegetales como las papas, hojas de las lechugas por citar una, flores como el brócoli, frutos, semillas, entre ellos los granos de arroz, trigo, ají, maíz, otros.
Así como un numeroso grupo importantes de frutos, tales como el tomate, la banana, el kiwi, los cítricos, entre algunos entra la multivariada grama existente. También se pueden nombrar las hierbas y especies.
Las plantas también pueden ser utilizadas para elaborar bebidas estimulantes: chocolate, café, té. Así como bebidas alcohólicas, por nombrar algunos: licores dulces, cervezas, licores destilados, entre otros.
Industria farmacológica
El mercado farmacéutico también se ve beneficiado con los productos de las plantas, de estas especies se extraen compuestos que son utilizados para la elaboración de drogas y medicinas que sirven para el establecimiento y control de la salud de los seres humanos y animales.
Por ejemplo la aspira se extraía originalmente de la corteza del sauce, la vincristina y vinblastina que se obtiene de la vincapervinca se usan para el tratamiento de la leucemia infantil.
En este sentido, los derivados de las plantas de una gran cantidad de especies son utilizadas para brindar bienestar y salud a los individuos.
De este forma, las plantas son relevantes en medicina, para tratar una variedad de enfermedades o para mantener la buena salud.
Otras utilidades
Otra utilidad de las plantas es que los árboles leñosos se pueden aprovechar para la elaboración del papel y otros productos. Existen muchas plantas que se utilizan para la elaboración de viviendas humanas, muebles, bolsas. También se utilizan en la industria textil, como por ejemplo el algodón, el lino y el cáñamo.
Los depósitos de fósiles de combustibles, entre los cuales se destaca el petróleo proceden de biomasa de plantas acumuladas en los periodos antepasados. Es de interés señalar que las plantas también se utilizan como alucinógenos de forma legal e ilegalmente, entre estas se destacan la marihuana, cocaína, opio, otros. Estas especies fueron utilizadas en la antigüedad por los indígenas.
Muchas plantas se utilizan para la belleza estética. Otras se utilizan como adornos o especies ornamentales. Algunas plantas modifican la composición de los ecosistemas, las cuales se introducen en otros lugares, como las plantas exóticas.
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