Reino Plantae

Plantae es el nombre de un taxón ubicado en la categoría taxonómica de Reino, cuya circunscripción (esto es, de qué organismos está compuesto el taxón) varía según el sistema de clasificación empleado.

En su circunscripción más amplia coincide con el objeto de estudio de la ciencia de la Botánica, e incluye a muchos clados de organismos lejanamente emparentados, que pueden agruparse en cianobacterias, hongos, algas y plantas terrestres, organismos que casi no poseen ningún carácter en común salvo por el hecho de poseer cloroplastos (o de ser el ancestro de un cloroplasto, en el caso de las cianobacterias) o de no poseer movilidad (en el caso de los hongos).

En su circunscripción más usual (en la clasificación de 5 reinos de Whittaker, 1969^[1] ), las cianobacterias, los hongos y las algas más simples fueron reagrupados en otros Reinos. En esta clasificación, el Reino Plantae se refiere a los organismos multicelulares con células de tipo eucariota y con pared celular (lo que algunos llaman célula vegetal, definida como el tipo de célula de los vegetales), organizadas de forma que las células posean al menos cierto grado de especialización funcional. Las plantas así definidas obtienen la energía de la luz del Sol, que captan a través de la clorofila presente en los cloroplastos de las células más o menos especializadas para ello, y con esa energía y mediante el proceso de fotosíntesis convierten el dióxido de carbono y el agua en azúcares, que utilizan como fuente de energía química para realizar todas sus actividades. Son por lo tanto organismos autótrofos. También exploran el medio ambiente que las rodea (normalmente a través de órganos especializados como las raíces) para absorber otros nutrientes esenciales utilizados para construir proteínas y otras moléculas que necesitan para subsistir.

Hay que recalcar que la circunscripción de Whittaker deja afuera del reino Plantae a las algas que no poseen multicelularidad con un mínimo de división del trabajo. Gracias a los conocimientos que se tienen hoy en día sobre filogenia, se sabe que la circunscripción de Whittaker también agrupa en el reino Plantae a organismos lejanamente emparentados entre sí. En el ambiente científico, los taxones útiles son aquellos que posean un ancestro común. Los numerosos análisis moleculares de ADN que se han realizado en los últimos años, que han resuelto en líneas generales el árbol filogenético de la vida, indican que todo lo que conocemos como "plantas terrestres" (taxón Embryophyta), "algas verdes" (que junto con las embriofitas forman el taxón Viridiplantae), algas rojas (taxón Rhodophyta), y un pequeño taxón llamado Glaucophyta, poseen un ancestro común, que fue el primer organismo eucariótico que incorporó una cianobacteria a su célula formándose el primer cloroplasto.

Hoy en día, es esta agrupación de organismos la que se reconoce como Plantae en el ambiente científico (a veces llamándola "clado Plantae", debido a que sus organismos tienen un antecesor común, para diferenciarla del "reino Plantae" de la circunscripción de Whittaker, circunscripción aún muy utilizada en los libros de texto). Muchos organismos con cloroplastos (por ejemplo las "algas pardas") quedan fuera del taxón, porque no son descendientes directos de aquéllos que adquirieron el primer cloroplasto, sino que adquirieron sus cloroplastos de forma secundaria, cuando incorporaron un alga verde o un alga roja a su célula, y hoy en día son por lo tanto ubicados en otros taxones, a pesar de ser eucariotas multicelulares con cloroplastos. Los nombres alternativos para el "clado Plantae", que son Archaeplastida y Primoplantae, hacen referencia a que su ancestro fue la primera "planta" sobre la Tierra. Finalmente, a veces se llama "plantas" a todos los eucariotas con cloroplastos, sin distinción de si los adquirieron en forma primaria o secundaria, ni si son uni o multicelulares (por ejemplo es común que se utilice esa definición de "planta" en los textos que tratan sobre cloroplastos).

Las plantas poseen muchos tipos de ciclos de vida. Las algas pueden poseer un ciclo de vida haplonte, haplo-diplonte o diplonte. Las plantas terrestres (Embryophyta) poseen un ciclo de vida haplo-diplonte, y entre ellas podemos diferenciar entre los musgos en sentido amplio, las pteridofitas y las espermatofitas. En los musgos, el cuerpo fotosintético es la parte haplonte de su ciclo de vida, mientras que el estadio diplonte se limita a un tallito que nutricionalmente es dependiente del estadio haplonte. En pteridofitas (licopodios, helechos y afines) lo que normalmente llamamos "helecho" es el estadio diplonte de su ciclo de vida, y el estadio haplonte está representado por un pequeño gametofito fotosintético que crece en el suelo. En espermatofitas (gimnospermas y angiospermas), lo que normalmente reconocemos como el cuerpo de la planta es sólo el estadio diplonte de su ciclo de vida, creciendo el estadio haplonte "enmascarado" dentro del grano de polen y del óvulo.

Las plantas poseen 3 juegos de ADN, uno en el núcleo, uno en las mitocondrias y uno en los cloroplastos. Los 3 juegos de ADN fueron utilizados por la Botánica Sistemática para inferir relaciones de parentesco entre las plantas.

Los taxones de plantas, como todos los seres vivos, son nombrados y agrupados según los principios de la Taxonomía, que aquí estarán brevemente descriptos.

¿Qué es una planta?

Actualmente se denominan plantas a aquellos organismos — individuos o especies — que forman parte del reino Plantae. Ocurre que la circunscripción actual (la definición de lo que ahora abarca) el reino Plantae es diferente de su circunscripción en el pasado, y muy diferente de la del antiguo y abandonado «reino vegetal».

Origen y evolución

Surgimiento

Las plantas se originaron entre los primeros seres vivos de La Tierra. Descienden de los eucariotas autótrofos aparecidos en el proterozoico. Sus primeros representantes no fueron vasculares. Por el contrario tenían estructuras apenas diferenciadas. Dependían del agua completamente para su vida. La evolución de las algas las lleva a desarrollar las primeras hojas. Inmediatamente en el silúrico comienzan a desarrollarse las primeras plantas t

errestres independientes de las evolucionadas algas de nuestros días.

Algas

Las algas son un grupo de organ

ismos de estructura simple

que producen oxígeno al realizar el proceso de la fotosíntesis, proceso en el cual los organismos con clorofila, como las plantas verdes, las algas y algunas bacterias, capturan energía en forma de luz y la transforman en energía química. Aunque la mayoría de las algas son microscópicas co

mo las diatomeas también las hay que son visibles a simple vista como las algas marinas y las no marinas. Las algas pueden estar tanto en el agua como en el exterior que pueden vivir en simbiosis con hongos creando los líquenes. La simbiosis es un proceso en el que dos organismos cooperan para obtener un beneficio mutuo. Ciertas algas han evolucionado hacia la pérdida de su capacidad fotosintética. Las algas s e diferencian de los briofitos (musgos y hepáticas), que también carecen de tejidos complejos, en que sus células reproductoras se originan en estructuras unicelulares y no pluricelulares.

CLASIFICACIÓN DE LAS ALGAS

La división más simple podría ser las formas móviles y las formas móviles; aunque hay otra utilizada pero que es incorrecta entre animal y vegetal. Los biólogos suelen usar un sistema de clasificación que las distribuye en reinos diferentes. Las investigaciones actuales sugieren que existen, al menos, 16 líneas filogenéticas, grupos de organismos con un antepasado común, o divisiones. Las líneas filogenéticas de las algas se definen según determinadas características:

· La composición de la pared celular.

· Los pigmentos fotosintéticos.

· Los productos de reserva.

· Los flagelos de las células móviles.

· La estructura del núcleo, el cloroplasto, el pirenoide, zona del cloroplasto que participa en la formación de almidón; y la mancha ocular, orgánulo constituido por una gran concentración de lípidos.

Las algas procarióticas, que carecen de membrana nuclear, se clasifi

can en el reino Móneras. Las formas unicelulares de las algas eucarióticas, que tienen su núcleo rodeado por una membrana, se incluyen en el reino Protistas, al igual que las líneas filogenéticas con formas pluricelulares, aunque según ciertas clasificaciones estas últimas se incluyen en el reino Vegetal. Una hipótesis apunta que los orgánulos de las células de las algas han evolucionado a partir de endosimbiontes, organismos que viven en simbiosis en el interior de las células o de los tejidos de un huésped.

En la división de las algas se han definido 16 líneas filogenéticas:

ALGAS VERDEAZULADAS O AZULES (CYANOPHYTA):

Las algas verdeazuladas también

son llamadas bacterias verdeazuladas porque carecen de membrana nuclear como las bacterias. Sólo existe un equivalente del núcleo, el centroplasma, que está rodeado sin límite preciso por el cromatoplasma periférico coloreado. El hecho de que éstas se clasifiquen como algas en vez de bacterias es porque liberan oxígeno realizando una fotosíntesis similar a la de las plantas superiores. Ciertas formas tienen vida independiente, pero la mayoría se agrega en colonias o forma filamentos. Su color varía desde verdeazulado hasta rojo o púrpuradependiendo de la proporción de dosa clorofila. Mientras que las plantas superiores presentan dos clases de clorofila llamadas A y B, las algas verdeazuladas contienen sólo la de tipo A, pero ésta no se encuentra en los cloroplastos, sino que se distribuye por toda la célula. Se reproducen por esporas o por fragmentación de los filamentos pluricelulares. Las algas verdeazuladas se encuentran en hábitats diversos de todo el mundo. Abundan en la corteza de los árboles, rocas y suelos húmedos donde realizan la fijación de nitrógeno. Algunas coexisten en simbiosis con hongos para formar líquenes. Cuando hace calor, algunas especies forman extensas y, a veces, tóxicas floraciones en la superficie de charcas y en las costas. En aguas tropicales poco profundas, las matas de algas llegan a constituir unas formaciones curvadas llamadas estromatolitos, cuyos fósiles se han encontrado en rocas formadas durante el precámbrico, hace más de 3.000 millones de años. Esto sugiere el papel tan importante que desempeñaron estos organismos cambiando la atmósfera primitiva, rica en dióxido de carbono, por la mezcla oxigenada que existe actualmente. Ciertas especies viven en la superficie de los estanques formando las “flores de agua”. pigmentos fotosintéticos especiales: la ficocianina (azul) y la ficoeritrina (rojo), que ocultan el color verde de l

ALGAS ROJAS (RHODOPHYTA):

Este tipo de alga se encuentra en los hábitats marinos. Algunas carecen de clorofila B y tienen pigmentos especiales rojos (ficoeritrina) y azules (ficocianina). En algunas algas rojas, la ficoeritrina recubre de tal manera los cloroplastos, que el color rojo predomina por doquier, o sin atenuación alguna, o empalidecida por las incrustaciones calcáreas, tan frecuentes en estas algas, o, en fin, modificado por cierto matiz purpúreo. Igual que las algas pardas, tienen células completas, con membrana y núcleo. Constituyen verdaderos organismos pluricelulares, sujetos al substrato de manera diversa. Las más sencillas se reducen a un simple filamento de células superpuestas; en las más complicadas se diferencian claramente el rizoide (pelo o filamento que hace las veces de raíz), el cauloide (tallo hinchado o tuberculoso) y el filoide (parte laminar ramificada del tallo). Su ciclo sexual es muy complicado e implica una alternancia de generaciones, de morfología similar o diferente, y una fase posterior de fecundación que se desarrolla sobre el órgano femenino. La mayoría de las especies crecen cerca de las costas tropicales y subtropicales debajo de la línea intermareal aunque algunas son de agua dulce. Son organismos pluricelulares que en general tienen un tamaño pequeño o mediano. El talo de algunas de estas algas puede ser complejo. El aspecto de las algas rojas es muy variado: en forma de lámina o coralina (parecida al coral), como un caparazón, correosa como el cuero, y en forma de plumas. Las especies coralinas forman cúmulos de carbonato de calcio en las membranas celulares, el cual da a estas algas cierta dureza y aspecto rústico (aparecen en las rocas, cubriéndolas en forma de abanicos que recuerdan al verdadero coral). Estas algas son importantes en la cimentación de los arrecifes de coral, al producir material nuevo y sedimentarse junto a otros organismos. Algunas algas rojas tienen importancia económica. Por ejemplo, el agar se utiliza en los laboratorios como medio de cultivo de hongos y bacterias, así como en las industrias farmacéuticas y de alimentación; el carraguín por su empleo en la fabricación de productos lácteos, aunque también se usa en la industria textil, en cosmética, en farmacia y en tipografía. Varias algas rojas, de las cuales la más conocida es el nori, son importantes en la dieta de algunos pueblos, especialmente en Japón.

ALGAS VERDES (CHLOROPHYTA):

Se cuentan entre los organismos más antiguos; la primera alga verde aparece en el registro fósil hace más de 2.000 millones de años. Se les considera predecesoras de las plantas verdes terrestres. Las algas verdes se asemejan a las plantas superiores en que tienen clorofila A y B y almidón como material de reserva. La mayoría son unicelulares (móviles o no móviles), coloniales o pluricelulares. Las especies unicelulares móviles se desplazan en el agua gracias a los flagelos lo que les asemeja a los flagelados vegetales y se diferencian en la reproducción sexual. Las especies inmóviles pueden generar células reproductoras móviles, es decir, zoosporas. Tanto las móviles como las inmóviles pueden vivir aisladas o reunirse en colonias; a menudo, éstas tienen forma determinada y un número fijo de células, todas ellas iguales, y constituyen un cenobio o una comunidad celular. La mayoría posee paredes celulares con dos capas, una interna de celulosa y otra externa con pectina, sustancia blanca amorfa que producen algunas plantas. Muchos clorofitos unicelulares se agrupan en filamentos y son visibles como musgo de río o verdín de charca. En hábitats marinos las más desarrolladas se componen de sifones plurinucleados y alcanzan una longitud de 10 metros. Un género tiene las paredes celulares impregnadas con una forma de carbonato de calcio llamada aragonita y contribuye de modo importante a la formación de los arrecifes de coral. Las algas verdes se localizan también en el suelo húmedo, adheridas a las plantas terrestres (algunas de éstas son parásitas), e incluso en la nieve y el hielo. Las formas marinas son fáciles de ver en las rocas costeras cuando baja la marea. Algunas especies terrestres de algas viven en simbiosis con los hongos (líquenes). Las algas verdes se reproducen de forma vegetativa (por fragmentación y división celular), asexual (por esporas y zoosporas), y sexual por conjugación; y en muchas especies se da la alternancia de generaciones. Las algas verdes tienen una enorme importancia ya que constituyen una fuente de alimento (plancton) para otros organismos acuáticos y contribuyen al aporte de oxígeno atmosférico. Cuando la población de caráceas (algas de agua dulce) aumenta demasiado provocan mal olor y en charcas y lagos contaminados por nitratos y fosfatos aparece en el agua una espuma densa y maloliente y se produce un drástico descenso del oxígeno disponible, necesario para otras formas de vida acuática.

ALGAS PARDAS (PHAEOPHYTA):

Las algas pardas, como las algas rojas, se encuentran principalmente en hábitats marinos, en las zonas agitadas de los mares polares, aunque hay algunas en las profundidades oceánicas; y rara vez en agua dulce. Éstas crecen aferradas a las rocas que están sumergidas en el agua y cuando baja la marea se ven a las rocas completamente cubiertas; las rocas que asoman a la superficie las tienen también hasta donde llega el agua con la marea alta. Son capaces de resistir los golpes de las olas y la resaca en el litoral de los grandes mares. Se agarran a la roca mediante el rizoide, que es como una raíz pero que ni penetra en el substrato ni absorbe los nutrientes; solo se aferra al terreno. Obtienen la luz solar mediante el filoide que es donde se da la fotosíntesis.

Como órganos especiales, situados en el filoide o en el cauloide, algunas algas pardas poseen unas bolsas llenas de aire que les sirven de flotadores, que ayudan a mantener rectas las algas y, sobre todo, a las que son muy largas, las elevan considerablemente hacia la luz. Las algas pardas se conocen por su crecimiento rápido, su inmenso tamaño, llegando a medir hasta 200 metros de altura, y por sus tejidos relativamente complejos. También carecen de clorofila B, pero tienen otro tipo llamado clorofila C y pigmentos fotosintéticos especiales (fucoxantina, carotina y xantofila) cuya coloración oscila entre amarillo, rojo intenso y marrón que enmascara el color verde de la clorofila en las células vegetales. Las algas pardas son pluricelulares y tienen estructuras diferenciadas que, en algunas especies, muestran una semejanza superficial con las raíces, tallos y hojas de las plantas más evolucionadas. Sin embargo, son bastante diferentes en su aspecto interno. Las paredes de sus células se componen de una celulosa similar a la que presentan las algas rojas y sus caras exteriores están recubiertas por un compuesto peptídico gelatinoso llamado alginato, que protege a las propias células y a los estratos celulares de la desecación cuando, al retirarse las aguas marinas, quedan al descubierto. Las algas pardas tienen alternancia de generaciones. Sus células reproductoras suelen tener flagelos que permiten la movilidad de las zoosporas. Las zoosporas se producen en mayor o menor número dentro de órganos especiales llamados zoosporangios. Cuando tales zoosporas se cansan de navegar, se paran, “germinan” y producen una nueva alga. Las algas pardas se utilizan como estabilizantes de la emulsión en la fabricación de helados, como fertilizantes, como fuente de alimentos ricos en vitaminas y para la obtención de yodo.

DIATOMEAS (BACILLARIOPHYTA):

Las diatomeas son organismos unicelulares, pero pueden unirse en colonias con forma de tallo o ramificadas. Las células de las diatomeas son completas. Tienen membrana, núcleo, cromatóforos, dos vacúolos que se reparten el jugo celular, etc. En tales células no se acumula almidón, sino gotas de aceite. Lo más notable de estas plantas es la membrana que las envuelve y las protege, constituida por una modificación de la celulosa impregnada de una combinación silícica; esta especie de caparazón, el frústulo, se compone de dos piezas que encajan una en otra por sus bordes, como una caja y su tapadera. En muchas diatomeas existe una línea sinuosa que recorre la valva (rafe) que va de un nódulo extremo a otro, interrumpida por un nódulo central. El sílice les confiere rigidez y origina patrones de estrías, esculpidos de manera complicada, que suelen servir como rasgos para su identificación. El citoplasma contiene el pigmento verde clorofila pero se mezcla con la xantofila (de color amarillento), la carotina y con la fucoxantina ofrecen a las diatomeas su apariencia castaño-dorada con una pigmentación similar, aunque no idéntica, a la de las algas pardas. Su reproducción generalmente es por división celular. Las cubiertas se separan y cada mitad segrega otra un poco más pequeña que encaja con la anterior. Las divisiones celulares sucesivas van produciendo células de menor tamaño, hasta que se alcanza una talla mínima. Periódicamente se originan células de la talla del organismo original por reproducción sexual. Se encuentran principalmente en charcas de agua dulce o en las capas superficiales de los océanos, donde constituyen un componente principal del plancton del que depende la vida marina; y en suelos húmedos. Pueden flotar formando parte del plancton o fijarse a rocas u otras superficies. Los restos fósiles de las conchas de las diatomeas se llama tierra de diatomeas, que se usa como abrasivo y filtrante. Existen dos tipos de diatomeas:

· Céntricas: tiene la valva circular y las grabaduras o estrías van desde el centro hasta los bordes. Carece de rafe y abunda en los mares. Junto a los flagelados vegetales, constituyen el principal componente del plancton vegetal.

Pennadas: en general son alargadas o elípticas, en forma de bizcocho y de “S”; tienen rafe y las grabaduras parten a menudo de la grieta longitudinal y se disponen a ambos lados de ella, como en un pluma de un pájaro.