División Briofita

Los vegetales briofitas se consideraron dentro de las talófitas, porque su organización corporal no presenta órganos diferenciados; las estructuras aparentes de raíces, tallos y hojas no tienen diferenciación interna de tejidos (xilema y floema) y adquieren una estructura laminar en donde se identifican unas prolongaciones verdes a manera de hojas llamadas filodios. Estas plantas comprenden a una serie de organismos pluricelulares que habitan sitios húmedos y sombreados, que aunque son capaces de resistir periodos de desecación, requieren de agua para poder reproducirse.

Las briofitas agrupan principalmente tres clases de plantas, siendo la más común los musgos, en tanto las hepáticas y antecerotales, son organismos poco perceptibles y su localización bastante difícil, a diferencia de los musgos que se encuentran ampliamente distribuidos en la Naturaleza y que resisten las más variadas condiciones ambientales encontrándose en el piso de bosques, sobre madera de árboles o sobre las rocas de los desiertos, donde forman un mullido tapete de vegetación verde con apariencia aterciopelada. En este sentido, los musgos son vegetales representativos de las briofitas.

Dentro de las briofitas, los musgos son los organismos más complejos, dado que en éstos la organización corporal del gametofito (fase haploide) se observa como un eje multicelular más o menos erecto, en donde las “hojas” se acomodan en espiral en torno al eje; los filodios se encuentran formados por una capa de células con capacidad de realizar la fotosíntesis por contener clorofilas a y b, además de almacenar almidón como sustancia de reserva. La fijación del eje al sustrato se realiza mediante los rizoides, estructuras que desempeñan actividades de fijación, ya que la absorción del agua y las sales minerales se realiza mediante mecanismos de sifusión a partir de la célula vecina o directamente del aire. En este mencionado eje multicelular se desarrollan los anteriodos y los arquegonios en estructuras formadas por un conjunto de células estériles conocidas como gametangios; los anteridios se observan en forma de masa, lugar en que se originan los anterozoides. A su vez, los arquegonios presentan forma de botella y en su interior se desarrolla la oosfera que, fecundada, dará origen al esporofito (fase diploide), el cual se aprecia como un filamento en cuyo extremo se localiza una cápsula, sitio en que se formarán las esporas, las cuales tienen una forma característica para cada especie de musgo.

Figura 26. Ciclo biológico de un musgo: a) Urnas; b) Seda; c) Cofia; d) Esporas; e) Anteridios; f) Arquegonios; g) Rizoides.

La reproducción de los musgos también puede ser asexual, por fragmentación del cuerpo vegetativo, que son pequeñas estructuras de diseminación (propágulos)

Dibuja un musgo y señala en el sus principales estructuras.

Importancia de las briofitas

Los musgos tienen un papel importante en la Naturaleza, dado que su función es de proteger el suelo ante los procesos de erosión. El mantillo verde que se aprecia sobre el suelo (musgo) en zonas forestales favorece los procesos de filtración del agua, a la vez que modifica los valores de acidez del suelo que influyen en los procesos de nutrición vegetal.

En zonas templadas y frías, los musgos siempre han desempeñado un papel importante en la formación del suelo. El musgo de los pantanos, que pertenece al género Sphaqnum es un ejemplo característico que se da ampliamente en lugares húmedos o planicies inundables de montañas e inclusive cerca de lagos y estanques, a los cuales transforman lentamente en pantanos, y bajo determinadas condiciones ambientales, en turberas. Este proceso que llega a durar cientos de años, dio lugar en el pasado a la formación del carbón vegetal, material que es empleado en algunos países como combustible. La turba también se utiliza como mejorador de suelos debido a su capacidad para absorber agua, además de que su pH ácido favorece los mecanismos de nutrición vegetal.

Las briofitas hepáticas y antocerotales, son importantes en los estudios sobre diversificación vegetal.

División Pteridophyta

Esta división corresponde a la señalada por Margullis como Phylum Filocofitos y comprende a un grupo de vegetales que carecen de flores, los cuales presentan en su organización corporal una diferenciación sencilla de órganos. Los pteridofitos más conocidos son los helechos, que al igual que los musgos crecen en sitios húmedos y sombreados, principalmente en ambientes tropicales, aunque en zonas templadas, como los bosques, se encuentran en sitios con luz difusa; también existen especies acuáticas y xerófitas que se desarrollan en lugares secos como las hendiduras de las rocas. Las xerófitas aprovechan las breves temporadas de lluvia para realizar su reproducción sexual, ya que las células masculinas requieren de agua para su desplazamiento.

En los pteridofitos, el esporofito presenta en su organización corporal diferenciación de raíces, tallos, hojas (con altura hasta de 60 centímetros en organismos como el Pteridium y Pteris, helechos comunes). En zonas tropicales se han descubierto especies gigantes de helechos que llegan a medir hasta dos metros, como el helecho arbóreo del género Alsophila. Por otra parte, los tallos, subterráneos en la mayoría de las ptedirofitas, constituyen el rizoma, estructura que almacena gran cantidad de almidón, el cual es delgado y frágil y en el que se observa diferenciación entre las células del xilema y del floema. El rizoma, además de favorecer la fijación contribuye activamente en los procesos de absorción del agua y sales minerales, así como en su transporte por la planta.

Las hojas o frondas crecen enrolladas en los helechos, en los que a medida queavanzan en su desarrollo se despliegan. Éstas se encuentran constituidas por un eje principal a los lados del cual se presentan las pinnas, pequeñas estructuras que aparentan hojas. En algunas especies, la superficie interior de las hojas (esporofilas) contiene esporangios, estructuras que crecen en grupos llamados soros, siendo éstos los que dan origen a las esporas (en determinadas especies, los esporangios crecen sobre pedúnculos independientes).

La forma y ornamentaciones que presentan las esporas, así como algunas características de los ciclos de vida, se toman como criterios para clasificar a las casi 17000 especies vivas que se conocen de los helechos en la actualidad.

En la fase haploide, el gametofito se observa como pequeñas estructuras verdes en forma de corazón (prótalo), que en su parte interior desarrollan los gametogios, antéridos y arquegonios que formarán a las gametas, anterozoides flagelados y los óvulos. En los helechos, el gametofito es un organismo independiente en lo que se refiere a la nutrición, pues presenta pigmentos fotosintéticos.

Figura 27. Helecho

Importancia de los pteridofitos

El estudio de los helechos es importante porque brinda la posibilidad de comprender algunos de los mecanismos de la diversificación vegetal, en especial en lo que se refiere a las complejidades que presentan el sistema vascular, el gametofito y el aparato fotosintético. Algunas especies de helechos se proponen como antecesores de las plantas con semilla.

Desde el punto de vista económico, los helechos se cultivan en grandes invernaderos para comercializarlos como plantas de ornato debido a lo vistoso de sus frondas.

División Coniferophyta o coníferas

Esta división incluye a gran cantidad de especies de árboles forestales conocidas comúnmente como coníferas, las cuales pertenecen a uno de los grandes grupos de plantas con semilla, las gimnospermas. Los organismos de las coníferas son moicos, es decir, en la misma planta se encuentran las flores masculinas y femeninas. Su nombre se debe a que sus semillas, protegidas sólo por las brácteas que se aprecian como pequeñas láminas o escamas que crecen alrededor de un eje en disposición espiral, se desarrollan en estructuras secas conocidas como conos. Aspecto importante en las plantas con semillas es el hecho de que no dependen del agua para transportar o acercar el polen de las flores masculinas a las femeninas. Este proceso, polinización, se realiza por el aire, es decir, en anemófila. El polen y los óvulos son producidos por gametófitos que en este caso se encuentran muy reducidos y dependen del esporofiro, identificado por todos como el árbol. Las esporas que dan origen al gametofito son distintas, lo que determina la condición heterosporada: las microsporas darán origen al gametofito masculino, en tanto que las megasporas al gametofito femenino. Ejemplos de organismos de coníferas son: pino de navidad (Abies religiosa), pinabete (Tsuga canadiensis), pino común (Pinus Sylvestris), falso ciprés (Chamaecyparis lawsoniana) entre otros.

Figura 28. Estructuras características de las coníferas.

En las coníferas, el esporofito, presenta un tallo leñoso (tronco) resultado de la agregación anual de células de tejido parenquimatoso –que al crecer mueren sus espacios celulares y se llenan de tanimos, sustancias que endurecen los tejidos-, así como resinas que dan el color característico a la madera además de proporcionarle resistencia contra el ataque de insectos. Este tronco crece recto y sus ramas se extienden lateralmente dándole a la copa la forma característica. En tanto, las hojas, en forma de escamas o aciculares (como aguja), pueden llegar a medir hasta 10 cm de longitud o más.

El sistema vascular de las coníferas está formado por traqueidas y vasos cribosos, al lado de los cuales se encuentran células parenquimatosas fotosintéticas, que suelen concentrar, también, sustancias resinosas que tienen efecto cicatrizante si la hoja es lesionada. La epidermis es dura pero porosa, característica que permite a las coníferas soportar largos periodos de poca humedad (típico en las zonas templadas), así como el peso de la nieve en zonas frías.

Figura 29. Hojas aciculares.

Por otra parte, la semilla que se origina de la fecundación (el embrión del esporofito) y está provista de una membrana que facilita la dispersión por el aire, presenta varios cotiledones (hojas embrionarias que aparecen cuando la semilla germina) y la testa. Otra estructura de la semilla que se origina del esporofito, es leñosa y contiene igualmente sustancias resinosas que le confieren protección del ataque de los insectos. Esta semilla, a diferencia de las esporas de las criptógamas y hongos, representan una ventaja evolutiva, pues aseguran la supervivencia del esporofito en el medio terrestre.

Importancia de las coníferas

Los pinos son del grupo de las gimnospermas, los organismos más estudiados y aprovechados por el hombre. Los bosques, grandes asociaciones de pináceas, representan en algunos países una fuente importante de ingresos, ya que los productos forestales (madera, resinas, brea, trementina, celulosa, etc.) son industrializados para la construcción de muebles, artesanías o en la elaboración de papel, carbón, algunas bebidas y solventes como el alcohol de madera. Existen, además, otras especies de las que se comercializan sus frutos, como el pino piñonero. Asimismo, los pinos como comunidad son importantes ya que representan el hábitat de gran variedad de organismos, aves, mamíferos e insectos, además de que el estudio de sus ciclos vitales ha permitido explicar el auge que organismos de este tipo tuvieron en el periodo Pérmico.

División Antophyta o angiospermas

Otro gran grupo de plantas que producen semillas protegidas en estructuras cerradas, los frutos, son las angiospermas, división que ubica la mayoría de las plantas arbóreas, arbustivas y las hierbas conocidas , que a su vez se dividen en plantas monocotiledóneas y dicotiledóneas, subdivisiones que toman en cuenta diversas características como: hervaduras de la hoja, disposición del sistema vascular en el tallo, tipo general de raíz, tipo de semilla y fruto.

Monocotiledóneas

Estas plantas se caracterizan por presentar un sistema vascular distribuido irregularmente en el tallo, sin cambio secundario; las nervaduras de las hojas son paralelas entre sí; los verticilios o partes florales se encuentran en múltiplos de tres, y las semillas poseen un solo cotiledón, siendo éste la primera hoja del nuevo esporofito.

Entre las monocotiledóneas hay plantas conocidas como pastos, dentro de los cuales se incluyen: el maíz (Zea mays), el trigo (Triticum vulgare), la avena (Avena sativa), la cebada (Hordeum vulgare) bambú y gran variedad de palmas entre otras.

Figura 30. Monocotiledóneas.

Este grupo de plantas presentan sistema vascular dispuesto en un cilindro tubular, las nervaduras de las hojas tienen disposición reticulada; los verticilios o partes florales en múltiplos de cuatro o cinco, y la semilla se puede dividir en dos masas compactas o cotiledones, para lo cual, que el esporofito al nacer presenta dos hojas con una raíz dominante. Como ejemplo de estas plantas están el tamarindo (Tamarindus indica), garbanza (Cicer arietinum), cacao (Theobroma cacao), encinos, álamos, etc.

Figura 31. Dicotiledónea.

La subdivisión en familias de las angiospermas se basa principalmente en la estructura de la flor, que es un órgano constituido por un conjunto de hojas modificadas y especializadas en el cumplimiento de la función de reproducción, en la cual se forman las estructuras masculinas (las enteras) y las femeninas (los pistilos), donde se desarrollan el polen y los óvulos, respectivamente. Las flores, además, presentan estructuras accesorias, como los pétalos de colores llamativos, lo que favorece la atracción de los polinizadores, que protegen a las partes reproductoras y las brácteas, que suelen rodear las estructuras reproductoras o las flores y presentan igualmente colores llamativos. Ejemplo de lo anterior lo encontramos en la margarita, la bugambilia y en las nochebuenas.

Importancia de las angiospermas

La importancia social y económica de las angiospermas se debe a que constituyen los productores primarios del alimento para el hombre y el resto de los seres vivos, ya sea porque se consume todo el vegetal o sólo algunas de sus partes como tallos, hojas, raíces, flores, frutos, o semillas. Igualmente, las angiospermas proporcionan materia prima para la elaboración de productos como el azúcar, o bebidas. De angiospermas se obtienen algunas de las principales fibras naturales como el algodón, el cáñamo, el henequén, el lino y resinas como el látex.

En la industria farmacéutica y en la medicina natural, el empleo de las angiospermas, ya sea para extraer sustancias base como la cocaína (Erythoxylon coca), la mariguana (Cannabis indica), o para utilizarlas como recurso para conservar la salud, ha sido relevante desde tiempos remotos. Asimismo, la esencia de algunas especies se utiliza como aditivo culinario o bien para la elaboración de perfumes. Las flores de ornato son también un recurso económico en muchos países por las divisas que proporcionan.

Analiza los esquemas de los vegetales que se presentan a continuación y describe si éstos son mono o dicotiledóneos. Argumenta tu respuesta.