¿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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- Comunicación química planta – bacteria
- Nudibranquios: Criaturas de fantasía
- Innovación tecnológica inspirada en la naturaleza
- La función secreta de las alas en las moscas de la fruta
- La cacerolita de mar
- La vida de los escarabajos entre luz y oscuridad
- Seguridad alimentaria: Nuestras soluciones están en la naturaleza
- Los microRNAs, orquestadores de las respuestas de defensa de las plantas
- Refugios cavernícolas, importantes en la conservación de los murciélagos
- Los perfumes de las bacterias
- La planta madre del jitomate, un aporte ancestral
- Diversidad de haemosporidios en Aves de Isla Socorro
- México, pueblo que come hongos, especies silvestres y cocina nacional
- Información básica y recomendaciones de manejo de mascotas ante el COVID-19
- COVID-19 lejos de mi casa
- Coronavirus confronta escasez de agua
- Los cafetales bajo sombra brindan mucho más que café
- Nuevo estudio muestra la vulnerabilidad de las ciudades mexicanas ante COVID-19, la sobrecarga de sus sistemas públicos de salud y la importancia del distanciamiento social
- El biocontrol en la era del miocrobioma
- ¿Es una buena idea invertir en salud y ciencia?
- Predicción cumplida: otra pandemia
- Mapas: herramientas contra desastres naturales
- Una frontera desconocida: la copa de los árboles
- Solidaridad hídrica frente al COVID-19
- ¿Las cícadas tóxicas, son comestibles?
- ¿Qué es el Microscopio Electrónico de Transmisión?
- Conociendo a los hongos fitopatógenos
- Parásitos: mala fama, seres fascinantes
- Bacterias que nutren
- Calidad e maíces para alimentos tradicionales
- ¿ Se conservan los mamíferos?
- Diversidad filogenética: más allá del número de especies
- Sustrato orgánico para el crecimiento vegetal
- Un virus bioinsecticida para el control del gusano terciopelo de la soya
- Bioluminiscencia, fascinante fenómeno natural
- Compartir espacio para la biodiversidad
- Hallazgos científicos en los nidos de las aves
- Usos del maíz
- Las aves silvestres no son mascotas
- Hijo de lince sale manchado
- La “primavera de playa” invade
- La función de la vegetación ribereña y la calidad de los ríos
- Ría Lagartos: un área protegida única en México y el mundo
- Revelando las sorprendentes actividades de la mariposa monarca durante su estancia invernal en México, destacando la importancia del gradiente de vegetación para su sobrevivencia
- El valor de la biodiversidad
- ¿Se puede lograr una ganadería sustentable?
- Escarabajos estercoleros: los tractores del suelo
- Secuestro de carbono en los desiertos de México
- Los coyotes y las zorritas no leen en inglés: La historia de dos especies que coexisten en la Reserva de la Biosfera Mapimi
- Evapotranspiración: proceso esencial e invisible
- El correcto desecho de pilas y baterías para reciclar y proteger la salud
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- Leptospirosis: Un mensaje para prevenir contagios
- Las libélulas de Teocelo
- El ritmo de la evolución de las cícadas del género Ceratozamia
- ¿Para qué más ciencia?
- Alexander von Humboldt: su influencia sobre Charles Darwin
- Buenas vibras: polinización por zumbido
- Microorganismos y gradientes altitudinales: ¿los microbios siguen los principios de Humboldt?
- Humboldt, el gran inspirador
- Hongos ascomicetos y el Programa DELFIN
- ¿A dónde y cómo se mueven los insectos?
- Dengue: recomendaciones para el público en general
- Energía del océano como alternativa
- Abejas: joyas de nuestros bosques
- Vegetación, Humboldt y gradiente altitudinal
- Islas Marías y los muros de agua
- Conociendo los acantocéfalos en México
- Gatos ferales
- Oportunidades de investigación en torno al cultivo de frutos suaves en México
- Escarabajos: Los buenos somos más
- Día Nacional de los Jardines Botánicos 2019
- Limpiando agua en humedales con flores
- Aire no contaminado con biorefinerías
- Biodiversidad y seguridad alimentaria
- Incendios Forestales: una amenaza constante
- Un día para salvar anfibios
- Arboles urbanos con valor alimenticio
- Relaciones planta-animal en la naturaleza
- Las colecciones biológicas, tesoros que debemos conservar
- Oxalidaceae, una familia de plantas escasamente conocida con gran potencial utilitario.
- Encuentran migas de pan de 14,400 años en Jordania
- ¿Será posible recuperar especies animales?: el caso del Santuario del Bosque de Niebla en Xalapa
- El mono y el cacao: una relación íntima que genera frutos para la conservación
- ¿Porque conservar la biodiversidad?
- La cría de escarabajos estercoleros en áreas ganaderas de Veracruz, como respuesta al efecto económico de la Ivermectina aplicada al ganado
- Primates mexicanos: voceros de las selvas e inspiración comunitaria para su conservación
- Un lobo en el cuerpo de un ratón
- La ciencia y la divulgación
- La riqueza, diversidad y endemismo de las gramíneas en México
- Los compuestos organoclorados en la fauna de Xalapa y zonas cercanas
- 1er Festival ECOPICS de la Montaña un evento a recordar…
- ¡Científico del pasado vs. Científico del presente!
- Los escarabajos escolotinos
- Ciencia ciudadana en México
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- La colección de plantas carnívoras mexicanas del género Pinguicula
- El potencial del microbioma en la biotecnología
- El ciclo del carbono en las zonas áridas mexicanas
- Las hormigas arrieras… ¿comen hojas?
- La ganadería y la pérdida de la biodiversidad
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- Moscas inductoras de tumoraciones en plantas
- Ciudades: amenazas y oportunidades para la biodiversidad
- Los azafrancillos mexicanos
- Programar para preservar
- Percepcion y conservación de los bosques aledaños a la ciudad de Xalapa
- INECOL y Ganadería Sustentable de Veracruz
- Firma de convenio EER-INECOL con CANACINTRA
- Vida silvestre
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- La pitaya: un fruto que puede cultivarse sin eliminar la vegetación
- Jardin de mariposas
- Investigando nuevos métodos para controlar los zancudos en el estado de Veracruz
- Utricularia; una de las especies favoritas del naturalista Charles Darwin
- La Colección de Hongos (XAL) del INECOL
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- Microscopía electrónica de barrido y microanálisis de elementos del Clúster Científico y Tecnológico BioMimic®
- Escarabajos fruteros en México
- Parque Nacional Revillagigedo: un legado de conservación a posteridad
- Tigmotropismo y sensualidad
- Innovadores humedales flotantes: plantas y bacterias aliados en el mejoramientos de la caliddad del agua
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- Integridad ecosistémica y congruencia en las políticas de desarrollo: Dos temas para reflexionar en el Día Mundial del Medio Ambiente
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