Estudio Taxo- Evolutivo de Angiospermas

in spanish •  5 months ago

Cada Reino del Planeta se ha especializado para realizar una función específica en el ecosistema. Las plantas, definitivamente no son la excepción, y su evolución ha demostrado la adquisición de estrategias realmente impresionantes, que actualmente le permiten vivir fuera del agua. Hoy quiero compartir con la comunidad de @stem-espanol, un breve estudio Taxoevolutivo de las Angiospermas, quienes han subsistido adaptándose a un ambiente bastante variado en cuanto a condiciones climáticas, edáficas, pluviométricas, entre otros, que le han permitido transferir su genética a lo largo de las Eras Geológicas.

¿Recuerdan los coacervados de artículos anteriores? Pues ellos iniciaron un proceso evolutivo molecular bastante complejo, que dio paso, por diversos mecanismos evolutivos, a los primeros seres vivos, que en un primer momento, fueron heterótrofos, pero que de alguna manera, incorporaron la clorofila a sus estructuras moleculares, hecho que los hizo distinguirse en otro tipo de ser viviente, los autótrofos, quienes transformaron las condiciones de un planeta caliente y con una atmósfera reductora. 

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Las primeras cianobacterias, un tipo de algas verde-azuladas, pudieron adaptarse para hacer un proceso fotosintético, inicialmente, más primitivo que permitió la formación de un oxígeno molecular, que logró incorporarse a las condiciones atmosféricas de nuestro planeta y transformar, las condiciones reinantes. Esta situación, pudo haber sido la causante incluso de una extinción brusca para ese momento, pues ciertos organismos no lograron sobrevivir a estas nuevas presiones que el ambiente colocaba, y esto es definitivamente, Selección Natural. 

Las Algas verdes, por tener entre sus pigmentos, clorofila de tipo A y B, al igual que el tipo de pigmento de las plantas terrestres, se muestran con evidencias genéticas, como los ancestros comunes de este tipo de vegetales. Sus tilacoides, o estructuras, donde se almacena la clorofila, se apilan en grupos de 2 a 6, hecho diferente, en otro tipo de algas. Ya Lynn margullis, en su Hipótesis de la Endosimbiosis, hace un estudio bastante completo, que explica el origen de estos cloroplastos en una célula vegetal.  

Otros de los aspectos comunes entre las algas verdes y las plantas terrestres, lo constituye la presencia de almidón, un carbohidrato, que les sirve de alimento para realizar sus funciones fisiológicas, como cualquier otro ser vivo, respiración, transporte, crecimiento y reproducción, que ameritan bastante energía. La celulosa, viene a constituir sus paredes celulares, situación que le provee de dureza para mantenerse en pie y plasticidad, para seguir creciendo. Conocer el mundo vegetal y sus adaptaciones, se muestra como un atractivo tema para los que estamos ligados al mundo de la Biología, sobre todo evolutiva. 

La Teoría Telomática y la Hipótesis de Lignier, también nos muestran tips adaptativos bastante interesantes sobre la evolución del Reino Vegetal en su travesía hacia la vida terrestre. 

Podremos observar en este esquema filogenético del Reino Vegetal, como las algas verdes primitivas, se muestran como el ancestro común, seguidos por los briófitos, hepáticas y musgos, quienes aún dependen del agua. Los Helechos, Equisetos y Licopodios, serán los cormófitos vasculares inferiores, cuyo xilema y floema no está aun completamente desarrollado, por lo que generalmente, tienen tamaño pequeño, al menos en el cenozoico, pues recordemos que en algún momento de su historia evolutiva, fueron gigantes. 

Las gimnospermas, plantas leñosas ya tienen un tejido vascular verdadero y agrupan sus conos como estructuras reproductivas. Las angiospermas, en sus versiones, monocotiledóneas y dicotiledóneas, ya muestran una vistosa y compleja flor, cuyo papel será determinante en su perpetuación como especie.   

La clasificación taxonómica de las plantas superiores se corresponde con las siguientes categorías taxonómicas: 

Podremos observar en esta clasificación, que ya dentro del grupo de las Embryobiontas, la reproducción sexual se ha especializado, y podremos hablar incluso de un embrión, como producto de la fertilización. La flor entonces, se nos muestra como una estrategia adaptativa bastante compleja que, vino a perpetuar la especie.

Las Angiospermas 

Vienen a ser una de las clases más amplias del Reino vegetal. Se han adaptado a vivir en extremas condiciones, que van desde las zonas frías, hasta las de temperaturas más altas, donde, incluso realizan un proceso fotosintético diferente. El esporofito (Raíz-tallo y hojas) es grande y visible, con estructuras bastantes complejas. El gametófito, la flor, ya se muestra especializada para garantizar la fertilización, mostrando desarrolladas estructuras femeninas y masculinas que, vienen a garantizar las mejores condiciones para el proceso reproductivo. 

Vivir debajo del agua, implica limitar su contacto con la luz solar, sin embargo las plantas han logrado perpetuarse y mantener estructuras parecidas a raíces, tallos y hojas. La vida vegetal, ineludiblemente no podría quedarse allí, debía evolucionar a nuevos escenarios, y algunas poblaciones lograron resistir las presiones del ambiente, sin embargo, aún como los anfibios, dependen de la humedad como medio esencial para poder subsistir. 

Las Dicotiledóneas, han logrado resistir a la gravedad y la sequía, mantener un flujo génico bastante acentuado, mantener una reproducción sexual garantizada, proveer de sustancias nutritivas al embrión, entre otros elementos, que le permiten mantenerse en pie sobre la litosfera, en la mayoría de los casos. 

  • Presencia de Raíces: Le proporcionan el anclaje al sustrato.  Su tejido meristemático permite absorción de los nutrientes y minerales del medio que lo circundan.  
  • Presencia de Cutícula: La superficie de las hojas está cubierta de cutícula cerosa, que protege al vegetal de la desecación, al evitar la evapotranspiración y constituye una barrera contra la radiación solar. 
  • Presencia de Estomas: Los estomas, vienen a ser una especie de poros. Están formados por dos células oclusivas que se abren y se cierran para mantener el nivel de humedad, ante la sequía y la época de lluvia. 
  • Vasos conductores: Los vasos conductores le permiten distribuir los nutrientes desde el suelo a todas las regiones del vegetal, incluso resistiendo la gravedad. Estos están estructurados en Xilema, cuyas células cribosas, toman los nutrientes desde el sustrato y Floema, formado por células vivas que le permiten la distribución de la sabia elaborada a los órganos del vegetal.
  •  Pared celular- Tejidos: La pared celular tiene la función de protección, pues por la dureza, otorgada por la Lignina, lo mantiene expuesto hacia la luz solar. Esta pared celular, embebida en tejido parenquimatoso, a pesar de su dureza permite la incorporación de nuevas fibras de crecimiento, que irán engrosando el tallo del vegetal.  
  • Presencia de hojas modificadas y raíces superficiales, en el caso de las cactáceas: En extremas temperaturas, las adaptaciones se han hecho sentir, y podemos observar en las cactáceas, la presencia de raíces superficiales que, le permiten absorber la humedad inmediata entre el sustrato y la humedad atmosférica. Las hojas, se han transformado en espinas, que aparte de permitir la dispersión del vegetal para distribuirse como especie, evita la evapotranspiración excesiva de un agua, que realmente se muestra como un recurso limitante para ejecutar las funciones vitales. No es coincidencia el hecho de ser llamada, suculentas, pues su tejido esta embebido en agua, otra característica que le ha permitido perpetuarse en ambientes xerofíticos. 
  • Colores: Observaremos en los vegetales diversos colores, de hecho, en algas podemos encontrar las verdeazules, verdes, rojas, pardas y doradas, debido a la presencia de ficocianinas y ficoeritrinas. Las plantas terrestres, deben su color a la absorción de fotones rojos y azules por parte del pigmento fotosintético, la clorofila. El hecho de absorber solo estos fotones para activar los fotosistemas de la fase luminosa, lo hacen reflejar los fotones verdes, siendo este proceso el responsable de su coloración. 

Esta característica adaptativa, se debe a que los rayos ultravioletas emitidos por el sol, se muestran en mayor proporción de fotones rojos, en contraposición, a los azules, que si bien son escasos, son mucho más energéticos. De esta manera, el absorber fotones rojos por su abundante número, y los azules, por su alta capacidad energética, le permite transformar la energía solar en energía química a través del proceso fotosintético. Los colores también se hacen presentes en las flores, y hojas. 

En las flores, se muestra como una señal atractiva para llamar la atención de agentes polinizadores, como insectos y aves; quienes de encargaran de ayudar a la fertilización del vegetal. Los frutos, también muestran atractivos colores; sin embargo, su función viene a ser la de otorgar los nutrientes necesarios para que el embrión se desarrolle hasta que pueda realizar pos si solo el proceso fotosintético. 

  • Flores: Su gametofito, su órgano reproductivo desarrollo caracteres adaptativos bastantes interesantes. Colores en una corola, para atraer a los polinizadores; y unas estructuras femeninas y masculinas, donde estarán las células o gametos responsables de la formación de nuevos individuos. 

El grano de Polen, su célula sexual masculina se encuentra en las anteras y generalmente muestran un color amarillento; mientas que su estructura femenina, conformada por pistilos, estilo y ovario, marca el paso y el resguardo de sus óvulos, la ovocélula que garantiza el aporte que falta para conformar la descendencia. El grano de polen, posee generalmente una forma circular, y estructuras alargadas bastantes sobresalientes, que le permitirán fijarse en las patas del insecto, o el ave que lo sirva de agente polinizador.


El estigma, una estructura vellosa y pegajosa, mantiene esta característica para fijar el grano de polen que llegue a tener contacto con ella. El ovario, mantiene los lóculos, en cuyo interior se encuentran los óvulos del vegetal. 

Los mecanismos evolutivos que han dado origen a la variabilidad de los vegetales, siguen siendo las mutaciones, el flujo de genes y la recombinación. Las mutaciones vienen a ser cambios en el material hereditario, que vienen sucediendo desde ese ancestro algal que comenzó el camino evolutivo. El flujo de genes, para el Reino Vegetal, está bastante acentuado, debido a que utilizan insectos, aves o el viento para la dispersión del grano de polen, célula sexual masculina, que fecundará al ovulo, encerrado en el ovario de la flor; las semillas también pueden dispersarse por diferentes medios, situación que ha contribuido con la radiación adaptativa. La responsable de expresar los caracteres sigue siendo la recombinación, pues es este mecanismo el que a través del azar redistribuirá la carga genética de los progenitores. 

Los procesos evolutivos que han sufrido las especies en el planeta son realmente maravillosos. Las plantas no escapan de esta situación, y podemos apreciar en esta publicación la cantidad de rasgos adaptativos que se han generado para dar respuesta a las presiones selectivas del ambiente externo. Desde lignina y celulosa en las pareces celulares para mantener el árbol en crecimiento, hojas con cutina para evitar la transpiración y tener un equilibrio hídrico, son algunas estrategias evolutivas que le han permitido mantenerse sobre la historia evolutiva del planeta. 
Las flores han asegurado la presencia de un embrión, proporcionando además los nutrientes esenciales que le permitirán subsistir por si solos hasta que puedan realizar el proceso fotosintético.  Muchos han sido los rasgos evolutivos desarrollados a partir de mutaciones en los genes ancestrales. 
Además mantienen un extraordinario flujo de genes debido a la interacción con insectos y aves para la dispersión de sus células sexuales, y la diseminación de semillas, a lo largo de todo el planeta. La Recombinación definitivamente es la que redistribuye la variabilidad, mediante el azar, y permite la dominancia de los caracteres dominantes, para algunas generaciones. 

Referencias  

Audersik,T. (2008). Biología. Pearson: México    

Fotografías y Esquemas Inéditos de la Autora
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Como siempre tus posts son realmente interesantes y profundos.

Una vez leí que las plantas tienen su sistema de defensa contra los herbívoros. Ejemplo si unos Jirafas comian en un sector determinado no volvian a comer en el, porque luego que las plantas eran atacadas ellas soltaban un químico que las hacia venenosas en cierta radio de kilómetros, por eso los herbívoros nunca comen en el mismo lugar sino se desplazan buscando nuevas zonas de comida.

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Gracias! ciertamente las plantas tienen mecanismos de defensa!

Sin duda uno de los mejores post q he leído esta semana! Excelente, que buen aporte a esta comunidad científica.

Saludos Doctora!

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Gracias @joseleogon ... mi humilde experiencia!

Publicación interesante por demás, increíbles los procesos adaptativos de diferentes especies en el planeta. Felicitaciones.

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Siii! extraordinaria naturaleza!

Muy interesante articulo, sobre todo en la parte en la que hablas de las características. este articulo es digno de un Reeteem... Saludos muy buen post.

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Gracias! que orgullo!

La recombinación de genes resulta un proceso muy interesante para la clasificación de las especies, ya que es la que marca la pauta en la variabilidad. Buen trabajo mi estimada @alexaivytorres

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Gracias Doctor, esta super especializado en los temas evolutivos ya!

Hi @alexaivytorres!

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Hola! Soy biólogo también y admiro que hagas divulgación científica en esta plataforma. Yo entré recientemente con la misma intención. Espero seguir viendo tus escritos y podamos apoyarnos mutuamente. Va un follow y merecido voto para ti en este artículo.

Interesante el tema me gustó, te felicito, gracias por compartir!

Que vivan los profesores UPELISTAS de biología!!!!

Saludos, @alexaivytorres. Me es grato encontrarme en la plataforma con una usuaria Profesora Universitaria en Biología, pues son pocos los usuarios de está importante área de formación. En mi caso comenzaré a seguirte, me llamo Luis Paz y soy Profesor Universitario de Botánica Agrícola.