¿De dónde vienen las plantas?
Jorge Gabriel Sánchez-Ken & Brenda Yudith Bedolla-García
El origen de las plantas se remonta a aproximadamente 500 millones de años. Comenzó con la simbiosis de bacterias que dieron origen a los cloroplastos y mitocondrias contenidas en una célula grande. Este organismo simbiótico originó a las algas a orillas del mar y a partir de estas, surgieron las plantas terrestres menos evolucionadas como las briofitas o musgos de escasos centímetros de altura hasta las plantas vasculares, como los helechos, gimnospermas y finalmente las angiospermas.
Palabras clave: Origen, evolución, plantas
Cuando se habla de evolución, de inmediato pensamos en animales (dinosaurios, mamuts, dientes de sable, etc.) olvidándonos de las plantas. Las plantas son los únicos organismos que pueden producir su propio alimento (fotosintéticos), son la base de la pirámide alimenticia de todos los animales, además, nos dan muchos otros beneficios, como materiales de construcción, energía, artículos para la vida diaria, ropa, consumo de dióxido de carbono y producción de oxígeno, y muchos otros más.
Las plantas no siempre han sido como las conocemos en la actualidad, también han cambiado (evolucionado) con el paso del tiempo, desde organismos unicelulares hasta desarrollar estructuras como raíces, tallos, hojas, flores, frutos y semillas en organismos complejos.
El origen de las plantas data más o menos 500 millones de años en ambientes acuáticos. De acuerdo con la teoría, se dice que una bacteria grande se “comió” a una cianobacteria (fotosintética) pero no la digirió, sino que la integró a su cuerpo como una estructura más (organelo), y así ambas establecieron una relación benéfica (simbiosis). Estos nuevos organelos se convirtieron en cloroplastos. Con el paso del tiempo, esta nueva célula “compuesta” volvió a ingerir otro tipo de bacteria, que posteriormente se convirtió en mitocondria, encargada de proveer y procesar la energía. Este es el momento en que la célula compuesta se convierte en un alga verde, que en un principio fueron unicelulares y al evolucionar se convirtieron en multicelulares. Estas últimas tienen un cuerpo simple con pocos órganos diferenciados, se reproducen asexualmente de varias formas y de manera sexual (produciendo esporas) y siempre son acuáticas.
Hace aproximadamente 485 millones de año, las algas verdes conquistaron la tierra y se convirtieron en las primeras plantas terrestres, llamadas briofitas o musgos (plantas que se utilizan para adornar los nacimientos en navidad). Muchas briofitas se extinguieron, pero las actuales habitan en los bosques húmedos, y cerca de ríos y lagos. En promedio miden 5 cm de alto, debido a que no tienen un tejido vascular como las plantas más evolucionadas, algunas son laminares con forma de “hígado”, y otras desarrollaron un eje principal con pequeñas estructuras semejantes a las hojas (filodio) y células en forma de raíz (rizoides) que permiten anclar la planta al sustrato y absorber agua. Aunque las briofitas son terrestres, necesitan de lugares húmedos ya que sus espermatozoides flagelados (cola que les da movimiento) necesitan nadar hasta el óvulo (ovocélula) para su fecundación y producir esporas para su dispersión. Con el paso de millones de años, en un grupo de briofitas aparecieron los primeros trazos de un sistema vascular y la formación de hojas verdaderas, dango origen a los helechos.
Los helechos evolucionaron y se diversificaron en miles especies de tamaños pequeños y tan grandes como los árboles, formando los primeros bosques. En los helechos aparecen órganos más complejos, formando arbustos y árboles (con sistema vascular, hojas y raíces), pero éstos últimos no desarrollan madera verdadera, sino que muchas fibras permitieron que crecieran muy grandes. Su ciclo de vida sigue siendo similar al de las briofitas. En un grupo antiguo extinto aparecen las primeras semillas, llamadas helechos con semillas, que más tarde originaron a las gimnospermas.
La morfología de las gimnospermas (pinos, araucarias, cícadas) es más compleja: el sistema vascular puede transportar agua y nutrientes, y la mayoría produce madera. Las estructuras reproductoras femeninas y masculinas están contenidas en los conos o estróbilos (que no son flores), ya sea en una misma planta o en plantas distintas. Aparecieron los granos de polen contenidos en los conos masculinos. Las primeras gimnospermas y algunos “fósiles vivientes” (ginkgo y cícadas) todavía tienen espermatozoides flagelados, sin embargo, ya no necesitan de agua para transportarse al óvulo ya que éstos se desplazan a través de un tubo (polínico) dentro del cono femenino. La polinización en las gimnospermas se lleva a cabo por anemofilia, es decir los granos de polen son transportados por el viento hacia los conos femeninos. De los fósiles de un grupo de gimnospermas extinto se reconstruyó un órgano parecido a las flores, por lo que se piensa que estas son los ancestros de las plantas con flores (angiospermas). Tanto helechos como gimnospermas fueron la fuente alimenticia de los dinosaurios.
Las primeras angiospermas aparecieron hace 140 millones de años, sin embargo, rápidamente se diversificaron formando hierbas, trepadoras, arbustos y árboles. Aparecieron todos los verticilos de la flor (sépalos, pétalos, estambres y ovario), frutos y semillas, así como también polinización por insectos. Este tipo de polinización permitió que las flores evolucionaran con formas muy complejas para mantener de manera exclusiva su relación con los polinizadores.
El origen y evolución de las plantas se ha basado en el estudio del ADN y de la interpretación de los fósiles, así como también la cerrada relación benéfica que tienen con los animales. Todo esto nos lleva a ver que el estudio de las plantas es importante y fascinante.
Lecturas recomendadas
- Briggs, H. 2018. Cómo las plantas con flores evolucionaron y conquistaron el mundo hace millones de años. BBC. https://www.bbc.com/mundo/noticias-42679724 (Consultado: 9 mayo 2020).
- Gelambi, M. (sin fecha). Evolución de las plantas: origen de las plantas modernas. https://www.lifeder.com/evolucion-de-las-plantas. (Consultado: 9 mayo 2020)
- Harrison, C.J. & Morris, J.L. 2018. The origin and early evolution of vascular plant shoots and leaves. Philos Trans Royal Society of London, B. Biological Sciences 373(1789): 20160496.
- Lobato-Cameselle, R. & Cidrás-Ferradás, J. 2012-2013. Evolución vegetal: la conquista de la tierra firme. Curso de Botánica – Arquegoniadas. Universidad de Vigo, España. https://www.uv.mx/personal/tcarmona/files/2016/08/Lobato-y-Cidras-2012.pdf (Consultado: 9 mayo 2020).
- Neofronteras. 2019. Sobre el origen de las plantas. Las algas conquistaron tierra firme hasta transformarse en plantas gracias a la transferencia horizontal de genes procedentes de bacterias del suelo. NeoFronteras: Noticias sobre Ciencia y Tecnología. https://neofronteras.com/?p=6936 (Consultado: 9 mayo 2020).
Figuras
- Fig 1. Esquema de la evolución de las plantas (arriba) y el árbol genealógico (Alga, Lebendkulturen.de, shutterstock_101601940; Briofitas, J.G. Sánchez-Ken; Helechos, Gimnospermas y Angiospermas (M. Norton, Royal Botanic Gardens, Kew, U.K.).
- Fig 2. (página principal) Briofitas, ejemplo de una hepática (izquierda) y un musgo (derecha), (J. G. Sánchez-Ken).
- Fig 3. Helecho (izquierda) y gimnosperma (derecha) (J.G. Sánchez-Ken).
- Fig 4. Flores de angiospermas de angiosperma (J.G. Sánchez-Ken)
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- Los coleópteros: una quinta parte del mundo viviente
- Pastizales tropicales y emisiones de carbono
- El verdadero costo del auto eléctrico
- Vida de perros una larga historia juntos
- La importancia de conocer nuestras maderas
- Cinturones verdes para la vida
- ¿Fertilizantes caros, porqué?... ¡si podemos hacerlos en casa!
- Colibrí coroniazul
- Reposicionamiento farmacológico; nuevos usos de medicamentos conoci
- Bacterias acuáticas y su potencial biotecnológico
- ¿Qué pierde México con el calentamiento global?
- Hibridación: como estudiar la evolución a través de la reproducción
- Potencial de las plantas acuáticas
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- Las cícadas: las primeras plantas polinizadas por insectos
- ¿Cómo el estudio del paisaje nos ayuda a conocer qué especies de hormigas estamos perdiendo?
- Presente, pasado y futuro del encinar tropical
- Croton draco y su actividad sobre el ciclo celular
- Luciérnagas jarochas
- Caminando, volando y nadando con parásitos
- Manglares:dioses del agua
- ¿Qué nos dicen los ácidos grasos del tejido adiposo de las ballenas jorobadas?
- La transformación del paisaje cafetalero del centro de Veracruz
- ¿Se pueden diferenciar los hongos comestibles de los venenosos?
- Abejas en las ciudades: Importancia y conservación
- El uso (y abuso) de la categoría de subespecie
- MAPIMI, un Observatorio Participativo Sociecológico (OPSE) con interés multidimensional
- Chayote: alimento mesoamericano benéfico para la salud humana
- Polinizadores incógnitos: Las moscas
- Cómo rehabilitar a tu dragón
- Macro…¿qué? Una visión panorámica para entender la diversidad biológica
- La hierbabuena y sus parientes en el jardín
- La rata nopalera un roedor sui generis
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- Nueve datos curiosos que no sabías de química
- El suelo: historias bajo las raíces de los manglares
- Las 8 inesperadas formas en las que los anfibios son importantes
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- Día Mundial de las Abejas
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- ¿Escasez de arena? Una mirada a la otra cara de nuestro planeta
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- Contaminación lumínica
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- Psicología ambiental, una ventana hacia la conservación
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- ¿El desperdicio de alimentos causa pérdida de biodiversidad?
- Taxonomía integrativa
- Nanopartículas de origen natural
- El movimiento de las plantas
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- Bacterias protectoras de cultivos agrícolas
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- Brindis por el 45° aniversario del Jardín botánico Francisco Javier Clavijero
- Jardín Botánico Clavijero: naturaleza, ciencia, educación y sociedad
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- Sobre la complejidad de los ecosistemas y los problemas ambientales
- 40 años cambiando la forma de entender y vivir con la naturaleza
- ¡Un plástico menos, un minuto más de vida para el planeta!
- Liebres en la niebla
- El último “bestseller” de Darwin: La formación del mantillo y las lombrices de tierra
- La dispersión de semillas por aves y la recuperación del bosque mesófilo de montaña
- Las patas de elefante, plantas veracruzanas ahora protegidas internacionalmente
- ¿Para qué sirve tener plantas en la playa?
- Biodiversidad del Santuario del Bosque de Niebla: peces y sus parásitos
- Recubrimientos a base de quitosano una opción para el mango Manila en Veracruz
- El cultivo de hongos comestibles, alternativa para mejorar la dieta y el bolsillo de los mexicanos
- Aguacates maduros: elixir de los dioses
- La conquista del suelo
- Enfrentando el reto del manejo de cuencas en el marco del cambio climático
- Centro de Reclutamiento de Nuevos Talentos del INECOL
- El mosquito Aedes albopictus: un nuevo colono que llegó para quedarse
- Gobernanza para los Ecosistemas Costeros y Marinos de Iberoamérica
- Terminal Portuaria Tuxpan, un proyecto ambientalmente sustentable
- Informe e investigación del proyecto “Tour de interacciones ecológicas”
- Cursos de campo para la investigación científica: más que excursiones al aire libre
- Preservar y proteger los manglares: tarea de todos
- Cambio climático, manejo costero y pesca: desafío integral
- Cerca de 15,000 niños beneficiados por el programa Fairchild Challenge coordinado por el INECOL
- La tortuga llanera, una especie clave, símbolo de la Reserva de la Biosfera de Mapimí
- Dos especies de moscas invasoras (Diptera: Drosophilidae) detectadas en las proximidades de Xalapa
- Integridad ecosistémica y congruencia en las políticas de desarrollo: Dos temas para reflexionar en el Día Mundial del Medio Ambiente
- ¿Cómo proteger las costas?
- Desarrollo costero sustentable: desafío de integridad ecológica
- REFLEXIONES
- Situación de parasitosis en el ganado vacuno de Xico
- 40 años de éxitos: la historia del INECOL
- Drones: observación de fauna y de hábitats desde el aire
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- Ecosistema de manglar: dilema de valorar las funciones ecológicas
- La fauna silvestre y el monitoreo de enfermedades emergentes
- Dia mundial de la vida silvestre
- Santuario Bosque de Niebla: entre la biodiversidad y la irregularidad
- ¿Quién es el rey del Jitomate?
- El juego como una herramienta para fomentar la conservación de las especies
- Mosquita muerta o glotona
- Cambio climático: La Agenda del INECOL frente a IPCC-2013 y COP-21 2015
- La importancia de la imagen en la conservación de primates
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- Tejocotes mexicanos: algo más que un ingrediente en el ponche
- La Oficina de la UNESCO en México lleva a cabo en el INECOL en Xalapa la reunión internacional Explorando marcos para la conservación del Bosque Tropical: Gestión de la producción y consumo para la so...
- El golfo y las tormentas: atracción fatal
- Los bambúes de México en el siglo XXI
- El Presidente Enrique Peña Nieto inaugura el Clúster Científico y Tecnológico Biomimic
- Jardines de mariposas, una oportunidad para acercarnos a estos maravillosos insectos
- El ADN una herramienta de gran alcance para investigar interacciones ecológicas entre hongos y árboles a nivel de la raíz
- Plan de ordenamiento territorial para Xalapa
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- Innovadoras tecnologías para mejorar la calidad del agua con ayuda de plantas y microalgas
- 40 años de éxitos del Instituto de Ecología, A.C.
- El INECOL: 40 años de investigación fructífera
- El INECOL y el Ayuntamiento de Xalapa firmaron un convenio de colaboración para saneamiento del agua
- Manejo ecosistémico de recursos naturales
- Cultiva hongos comestibles
- Adéntrate en el bosque
- Bacterias... la otra historia
- Fue clausurado el ciclo 2014-2015 del programa Fairchild Challenge
- Reconocimientos internacionales a la investigación en el INECOL
- El suelo es la neta del planeta
- El INECOL promueve modelos de generación de proyectos sustentable desde la ciencia: Martín Aluja Schuneman Hofer
- Aliens invasores a la venta: comercio de mascotas exóticas
- Chicatanas: las hormigas que cortan hojas para cultivar hongos
- A favor de conservar la diversidad biológica en los porteros ganaderos
- La comunicación química en la naturaleza: Ecología Química en el INECOL
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- Reconocimiento a la Dra. Patricia Moreno-Casasola por su labor en favor de la ecología
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- El desierto chihuahuense de la Reserva de la Biósfera de Mapimí: ¿se está convirtiendo en desierto lluvioso?
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- La situación de la calandria de Fuertes (Icterus fuertesi): una especie veracruzana en riesgo
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- La acumulación de estiércol en los pastizales ganaderos
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- Luz verde hacia una ganadería amigable con la biodiversidad de Xico, Ver.
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- Pertinencia Social y Genética de la Conservación en favor de los Primates Veracruzanos FOMIX–Veracruz CONACyT
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- el ocelote: un felino en peligro de extincion
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- CONOCIENDO, CONSERVANDO Y USANDO A LAS ORQUÍDEAS A TRAVÉS DE TALLERES DE CULTIVO A PRODUCTORES DE CAFÉ COMO UNA OPCIÓN DE DIVERSIFICACIÓN DE LAS FINCAS EN LA ZONA CENTRO DE VERACRUZ
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