Las plantas vasculares (del latín vasculum 'conducto'), también llamadas traqueofitas ( Reino Unido: /ˈtræk iːəˌf aɪt s / , [ 5 ] Estados Unidos : / ˈtr eɪk iːəˌf aɪt s / ) [ 6 ] o colectivamente traqueofitas ( /ˌtr eɪk iːˈɒfɪt ə / [ 7 ] ; [ 8 ] [ 9 ] del griego antiguo τραχεῖα ἀρτηρία ( trakheîa artēría ) ' tráquea ' y φυτά ( phutá ) ' plantas ' ) , [ 9 ] son plantas que tienen tejidos lignificados ( el xilema ) para Conducen agua y minerales por toda la planta. También tienen un tejido no lignificado especializado (el floema ) para conducir los productos de la fotosíntesis . El grupo incluye la mayoría de las plantas terrestres ( aproximadamente 300 000 especies conocidas aceptadas) [10], excepto los musgos .
Las plantas vasculares incluyen los licopodios , las colas de caballo , los helechos , las gimnospermas (incluidas las coníferas ) y las angiospermas ( plantas con flores ). Se contrastan con las plantas no vasculares como los musgos y las algas verdes . Los nombres científicos para el grupo de plantas vasculares incluyen Tracheophyta, [11] [4] : 251 Tracheobionta [12] y Equisetopsida sensu lato . Algunas plantas terrestres primitivas (las riniófitas ) tenían tejido vascular menos desarrollado; el término eutraqueofita se ha utilizado para todas las demás plantas vasculares, incluidas todas las vivas.
Históricamente, las plantas vasculares eran conocidas como " plantas superiores ", ya que se creía que estaban más evolucionadas que otras plantas debido a que eran organismos más complejos. Sin embargo, este es un remanente anticuado del obsoleto scala naturae , y el término generalmente se considera poco científico. [13]
Los botánicos definen las plantas vasculares por tres características principales:
Cavalier-Smith (1998) trató a Tracheophyta como un filo o división botánica que abarca dos de estas características definidas por la frase latina "facies diploida xylem et phloem instructa" (fase diploide con xilema y floema). [4] : 251
Un posible mecanismo para la presunta evolución del énfasis en la generación haploide al énfasis en la generación diploide es la mayor eficiencia en la dispersión de esporas con estructuras diploides más complejas. La elaboración del tallo de las esporas permitió la producción de más esporas y el desarrollo de la capacidad de liberarlas a mayor altura y de esparcirlas más lejos. Estos desarrollos pueden incluir más área fotosintética para la estructura portadora de esporas, la capacidad de desarrollar raíces independientes, estructura leñosa para el soporte y más ramificación. [ cita requerida ]
Una filogenia propuesta de las plantas vasculares según Kenrick y Crane 1997 [15] es la siguiente, con modificaciones para las gimnospermas de Christenhusz et al. (2011a), [16] Pteridophyta de Smith et al. [17] y licofitas y helechos de Christenhusz et al. (2011b) [18] El cladograma distingue a las riniófitas de las traqueofitas "verdaderas", las eutraqueofitas. [15]
Esta filogenia está respaldada por varios estudios moleculares. [17] [19] [20] Otros investigadores afirman que tener en cuenta los fósiles lleva a conclusiones diferentes, por ejemplo que los helechos (Pteridophyta) no son monofiléticos. [21]
Hao y Xue presentaron una filogenia alternativa en 2013 para plantas pre- eufilofitas . [22]
El agua y los nutrientes en forma de solutos inorgánicos son absorbidos del suelo por las raíces y transportados por toda la planta a través del xilema . Los compuestos orgánicos como la sacarosa producida por la fotosíntesis en las hojas son distribuidos por los elementos del tubo criboso del floema .
El xilema está formado por vasos en las plantas con flores y por traqueidas en otras plantas vasculares. Las células del xilema son células muertas, huecas y de paredes duras, dispuestas para formar filas de tubos que funcionan en el transporte de agua. La pared celular de una traqueida generalmente contiene el polímero lignina .
El floema , por otra parte, está formado por células vivas llamadas miembros del tubo criboso . Entre los miembros del tubo criboso hay placas cribosas, que tienen poros para permitir el paso de las moléculas. Los miembros del tubo criboso carecen de órganos como núcleos o ribosomas , pero las células que se encuentran junto a ellos, las células acompañantes , funcionan para mantener vivos a los miembros del tubo criboso.
El compuesto más abundante en todas las plantas, como en todos los organismos celulares, es el agua , que tiene un papel estructural importante y un papel vital en el metabolismo de las plantas . La transpiración es el principal proceso de movimiento del agua dentro de los tejidos vegetales. Las plantas transpiran constantemente agua a través de sus estomas hacia la atmósfera y reemplazan esa agua con la humedad del suelo absorbida por sus raíces. Cuando los estomas están cerrados por la noche, la presión del agua puede acumularse en la planta. El exceso de agua se excreta a través de poros conocidos como hidatodos . [23] El movimiento del agua fuera de los estomas de las hojas establece una tracción o tensión de transpiración en la columna de agua en los vasos del xilema o traqueidas. La tracción es el resultado de la tensión superficial del agua dentro de las paredes celulares de las células del mesófilo , desde cuyas superficies se produce la evaporación cuando los estomas están abiertos. Existen enlaces de hidrógeno entre las moléculas de agua , lo que hace que se alineen; A medida que las moléculas en la parte superior de la planta se evaporan, cada una tira de la siguiente hacia arriba para reemplazarla, que a su vez tira de la siguiente en la fila. La atracción de agua hacia arriba puede ser completamente pasiva y puede ser asistida por el movimiento de agua hacia las raíces a través de la ósmosis . En consecuencia, la transpiración requiere que la planta gaste muy poca energía en el movimiento del agua. La transpiración ayuda a la planta a absorber nutrientes del suelo en forma de sales solubles . La transpiración juega un papel importante en la absorción de nutrientes del suelo, ya que las sales solubles se transportan junto con el agua desde el suelo hasta las hojas. Las plantas pueden ajustar su tasa de transpiración para optimizar el equilibrio entre la pérdida de agua y la absorción de nutrientes. [24]
Las células vivas de la raíz absorben agua de forma pasiva. La presión dentro de la raíz aumenta cuando la demanda de transpiración por ósmosis es baja y disminuye cuando la demanda de agua es alta. No se produce movimiento de agua hacia los brotes y las hojas cuando no hay evapotranspiración . Esta condición se asocia con altas temperaturas, alta humedad , oscuridad y sequía. [ cita requerida ]
El xilema es el tejido conductor del agua, y el xilema secundario proporciona la materia prima para la industria de productos forestales. [25] Los tejidos del xilema y del floema desempeñan un papel en los procesos de conducción dentro de las plantas. Los azúcares se transportan por toda la planta en el floema; el agua y otros nutrientes pasan a través del xilema. La conducción se produce desde una fuente hasta un sumidero para cada nutriente por separado. Los azúcares se producen en las hojas (una fuente) mediante la fotosíntesis y se transportan a los brotes y raíces en crecimiento (sumideros) para su uso en el crecimiento, la respiración celular o el almacenamiento. Los minerales se absorben en las raíces (una fuente) y se transportan a los brotes para permitir la división celular y el crecimiento. [26] [27] [28]