Plantae: características, funciones, diversidad e importancia

Algas verdes:

• Chlorophyta
• Charophyta

Plantas terrestres (embriofitas)

• Plantas no vasculares (briofitas):
• Hepáticas
• Musgos
• Hornworts
• †Horneophytopsida
• Plantas vasculares (traqueofitas)
• Lycopodiophyta-clubmosses
• Pteridofita: los helechos
• Pteridopsida: los helechos típicos
• Sphenopsida: las colas de caballo
• Marattiopsida: un grupo divergente de helechos
• Psilotopsida
• grupo hermano de todos los demás helechos
• †Rhyniophyta-rhyniophytes
• †Zosterophyllophyta-zosterophylls
• †Trimerofito-trimerofitas
• †Progymnospermophyta
• Plantas con semillas (espermatófitos)
• †Pteridospermatophyta: los helechos con semillas
• Pinophyta: las coníferas
• Cycadophyta: las cícadas
• Ginkgophyta: los ginkgos
• Gnetophyta: grupo hermano de las Angiospermas
• Magnoliophyta o Angiospermas (plantas con flores)
• Dicotiledóneas
• Monocotiledóneas
• †Nematófitos

Al menos algunas células vegetales contienen orgánulos fotosintéticos (plástidos) que les permiten fabricar alimentos para sí mismas. Con la luz solar, el agua y el dióxido de carbono, los plastos fabrican azúcares, las moléculas básicas que necesita la planta. El oxígeno libre (O₂ ) se produce como subproducto de la fotosíntesis.

Más tarde, en el citoplasma de la célula, los azúcares pueden convertirse en aminoácidos para las proteínas, en nucleótidos para el ADN y el ARN, y en hidratos de carbono como el almidón. Este proceso necesita ciertos minerales: nitrógeno, potasio, fósforo, hierro y magnesio.

Nutrición de las plantas

La nutrición vegetal es el estudio de los elementos químicos necesarios para el crecimiento de las plantas.

Macronutrientes:

• N = Nitrógeno (Carbohidratos, aminoácidos y glicolípidos)
• P = Fósforo (ATP y el ciclo energético)
• K = Potasio (regulación del agua, apertura y cierre de los estomas en algunas especies de plantas)
• Ca = Calcio (transporte de otros nutrientes)
• Mg = Magnesio (componente principal de la clorofila, activador de varias enzimas)
• S = Azufre (algunos aminoácidos)
• Si = Silicio (paredes celulares)

Los micronutrientes (oligoelementos) incluyen:

• Cl = Cloro (ósmosis y equilibrio iónico)
• Fe = Hierro (cofactor de la fotosíntesis y de las enzimas)
• B = Boro (transporte de azúcar y división celular)
• Mn = Manganeso (construcción de cloroplastos)
• Na = Sodio (varios)
• Zn = Zinc (activador de muchas enzimas)
• Cu = Cobre (fotosíntesis)
• Ni= Níquel (una enzima)
• Mo = Molibdeno (cofactores enzimáticos)

Las raíces de las plantas cumplen dos funciones principales. En primer lugar, anclan la planta al suelo. En segundo lugar, absorben el agua y varios nutrientes disueltos en el agua del suelo. Las plantas utilizan el agua para fabricar su alimento. El agua también proporciona a la planta apoyo. Las plantas que carecen de agua se vuelven muy flácidas y sus tallos no pueden sostener sus hojas. Las plantas especializadas en zonas desérticas se denominan xerófitas o freatófitas, según el tipo de crecimiento de las raíces.

El agua se transporta desde las raíces al resto de la planta a través de vasos especiales en la planta. Cuando el agua llega a las hojas, parte de ella se evapora en el aire. Muchas plantas necesitan la ayuda de los hongos para que sus raíces funcionen correctamente. Esta simbiosis planta/hongo se denomina micorriza. Las bacterias rizobias de los nódulos de las raíces ayudan a algunas plantas a obtener nitrógeno.

Flores y polinización

Las flores son el órgano reproductor únicamente de las plantas con flor (Angiospermas). Los pétalos de una flor suelen ser de colores vivos y estar perfumados para atraer a los insectos y otros polinizadores. El estambre es la parte masculina de la planta. Está compuesto por el filamento (un tallo) que sostiene la antera, que produce el polen. El polen es necesario para que las plantas produzcan semillas. El carpelo es la parte femenina de la flor. La parte superior del carpelo contiene el estigma. El estilo es el cuello del carpelo. El ovario es la zona hinchada de la parte inferior del carpelo. El ovario produce las semillas. El sépalo es una hoja que protege a la flor como capullo.

La forma en que el polen se traslada de una flor a otra se denomina polinización. Este traslado puede producirse de diferentes maneras. Los insectos, como las abejas, se sienten atraídos por las flores brillantes y perfumadas. Cuando las abejas se adentran en la flor para recoger el néctar, el polen espinoso se pega a sus patas traseras. El estigma pegajoso de otra flor atrapa el polen cuando la abeja se posa o vuela cerca de ella.

Algunas flores utilizan el viento para transportar el polen. Sus estambres colgantes producen mucho polen que es lo suficientemente ligero como para ser transportado por el viento. Sus flores suelen ser pequeñas y poco coloreadas. Los estigmas de estas flores son plumosos y cuelgan fuera de la flor para atrapar el polen cuando cae.

Viajeros con semillas

Una planta produce muchas esporas o semillas. Las plantas inferiores, como el musgo y los helechos, producen esporas. Las plantas con semillas son las Gimnospermas y las Angiospermas. Si todas las semillas cayeran al suelo además de la planta, la zona podría saturarse. Podría no haber suficiente agua y minerales para todas las semillas. Las semillas suelen tener alguna forma de llegar a nuevos lugares. Algunas semillas pueden ser dispersadas por el viento o por el agua. Las semillas del interior de los frutos jugosos se dispersan después de ser comidos. A veces, las semillas se adhieren a los animales y se dispersan de esa manera.

La cuestión de los primeros fósiles de plantas depende de lo que se entienda por la palabra "planta".

1. Si por plantas entendemos los fotótrofos que utilizan la clorofila, las cianobacterias de los estromatolitos son los primeros fósiles, hace 3.450 millones de años (mya) en el eón Arcaico. Esta notable precisión es posible porque los fósiles se encontraban entre coladas de lava que pudieron datarse con precisión a partir de cristales de circón incrustados.
2. Si por plantas incluimos todos los tipos de algas, las primeras algas rojas conocidas vivieron hace 1.600 millones de años. Recientemente se han encontrado fósiles de ellas en la India.
3. Si por plantas entendemos plantas verdes, Viridiplantae, entonces los primeros fósiles son algas verdes. Esta es probablemente la posición mayoritaria entre los botánicos profesionales. Hay pruebas convincentes de la monofilia de las algas verdes carófitas y embriofitas. Todavía hay dos opciones:
1. Los acritarcos (un grupo de microfósiles de paredes orgánicas) pueden ser quistes reproductivos de algas verdes. Si es así, están presentes en la era Neoproterozoica, 1000 mya.
2. Por lo demás, hay un gran aumento de las algas planctónicas en torno a 540 mya en el periodo Cámbrico.
4. Si por plantas nos referimos a plantas terrestres, los primeros fósiles se encuentran en el Silúrico.

En el Silúrico se conservan fósiles de plantas enteras, entre ellas el licófito Baragwanathia. A partir del Devónico, se han encontrado fósiles detallados de rinófitos. Los primeros fósiles de estas antiguas plantas muestran las células individuales dentro del tejido vegetal. El periodo Devónico también vio la evolución del primer árbol en el registro fósil, la Wattezia. Este árbol parecido a un helecho tenía un tronco con frondas y producía esporas.

Las medidas de carbón son una fuente importante de fósiles vegetales del Paleozoico, con muchos grupos de plantas existentes en esta época. Los montones de escombros de las minas de carbón son los mejores lugares para recolectar; el propio carbón son los restos de plantas fosilizadas, aunque los detalles estructurales de los fósiles vegetales rara vez son visibles en el carbón. En el Bosque Fósil de Victoria Park, en Glasgow, se encuentran tocones de árboles de Lepidodendron en sus posiciones originales de crecimiento.

• Espora
• Semillas
• Germinación