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Planta vascular

Plantas vasculares (del latín vasculum  'conducto'), o colectivamente el filo Tracheophyta ( / t r ə ˈ k iː . ə f aɪ t ə / ; [5] [6] del griego antiguo τραχεῖα ἀρτηρία ( trakheîa artēría )  'tráquea' , y φυτά ( phutá )  'plantas'), [6] forman un gran grupo de plantas terrestres ( c.  300.000 especies conocidas aceptadas) [7] que tienen tejidos lignificados (el xilema ) para conducir agua y minerales por toda la planta. También cuentan con un tejido no lignificado especializado (el floema ) para conducir los productos de la fotosíntesis . Las plantas vasculares incluyen musgos , colas de caballo , helechos , gimnospermas (incluidas las coníferas ) y angiospermas ( plantas con flores ). Los nombres científicos del grupo incluyen Tracheophyta, [8] [4] : ​​251  Tracheobionta [9] y Equisetopsida sensu lato . Algunas plantas terrestres primitivas (las riniófitas ) tenían tejido vascular menos desarrollado; El término eutraqueofito 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 por ser organismos más complejos. Sin embargo, se trata de un remanente anticuado de la obsoleta scala naturae , y el término generalmente se considera poco científico. [10]

Características

Los botánicos definen las plantas vasculares por tres características principales:

  1. Las plantas vasculares tienen tejidos vasculares que distribuyen los recursos a través de la planta. En las plantas se encuentran dos tipos de tejido vascular: xilema y floema . El floema y el xilema están estrechamente asociados entre sí y normalmente se encuentran inmediatamente adyacentes entre sí en la planta. La combinación de una hebra de xilema y una de floema adyacentes entre sí se conoce como haz vascular . [11] La evolución del tejido vascular en las plantas les permitió evolucionar a tamaños más grandes que las plantas no vasculares , que carecen de estos tejidos conductores especializados y, por lo tanto, están restringidas a tamaños relativamente pequeños.
  2. En las plantas vasculares, la generación o fase principal es el esporofito , que produce esporas y es diploide (tiene dos juegos de cromosomas por célula). (Por el contrario, la principal fase de generación en las plantas no vasculares es el gametofito , que produce gametos y es haploide , con un juego de cromosomas por célula).
  3. Las plantas vasculares tienen raíces, hojas y tallos verdaderos, incluso si algunos grupos han perdido secundariamente uno o más de estos rasgos.

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 supuesta 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 esporas permitió la producción de más esporas y el desarrollo de la capacidad de liberarlas más alto y difundirlas más lejos. Dichos desarrollos pueden incluir más área fotosintética para la estructura portadora de esporas, la capacidad de desarrollar raíces independientes, estructura leñosa como soporte y más ramificaciones. [ cita necesaria ]

Filogenia

Una filogenia propuesta de las plantas vasculares después de Kenrick y Crane 1997 [12] es la siguiente, con modificaciones de las gimnospermas de Christenhusz et al. (2011a), [13] Pteridophyta de Smith et al. [14] y licófitos y helechos por Christenhusz et al. (2011b) [15] El cladograma distingue a los riniófitos de los "verdaderos" traqueófitos, los eutraqueófitos. [12]

Esta filogenia está respaldada por varios estudios moleculares. [14] [16] [17] Otros investigadores afirman que tener en cuenta los fósiles lleva a conclusiones diferentes, por ejemplo, que los helechos (Pteridophyta) no son monofiléticos. [18]

Hao y Xue presentaron una filogenia alternativa en 2013 para plantas preeufilofitas . [19]

Distribución de nutrientes

Elementos del xilema en el brote de una higuera ( Ficus alba ), triturados en ácido clorhídrico

El agua y los nutrientes en forma de solutos inorgánicos son extraídos del suelo por las raíces y transportados por toda la planta mediante el xilema . Los compuestos orgánicos como la sacarosa producida por la fotosíntesis en las hojas se distribuyen 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 huecas muertas de paredes duras dispuestas para formar filas de tubos que funcionan en el transporte de agua. La pared celular de una traqueida suele contener el polímero lignina .

El floema , por otro lado, está formado por células vivas llamadas miembros de tubo criboso . Entre los miembros del tubo criboso se encuentran 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 vecinas a ellos, las células compañeras , funcionan para mantener vivos a los miembros del tubo criboso.

transpiración

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 vegetal . La transpiración es el principal proceso de movimiento del agua dentro de los tejidos vegetales. Las plantas constantemente transpiran agua a través de sus estomas a la atmósfera y reemplazan esa agua con la humedad del suelo absorbida por sus raíces. El movimiento del agua fuera de los estomas de las hojas genera una tensión o atracción de transpiración en la columna de agua en los vasos del xilema o traqueidas. La atracción es el resultado de la tensión superficial del agua dentro de las paredes celulares de las células del mesófilo , desde cuyas superficies tiene lugar 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 extracción de agua hacia arriba puede ser totalmente pasiva y puede ser asistida por el movimiento del agua hacia las raíces mediante 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. [20]

Absorción

Las células vivas de la raíz absorben agua pasivamente en ausencia de transpiración mediante ósmosis, creando presión en la raíz. Es posible que no haya evapotranspiración y por tanto no haya atracción de agua hacia los brotes y las hojas. Esto suele deberse a altas temperaturas, alta humedad , oscuridad o sequía. [ cita necesaria ]

Conducción

El xilema es el tejido conductor del agua y el xilema secundario proporciona la materia prima para la industria de productos forestales. [21] Los tejidos del xilema y del floema desempeñan un papel en los procesos de conducción dentro de las plantas. Los azúcares se conducen por toda la planta en el floema; agua y otros nutrientes 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 y el crecimiento celular . [22] [23] [24]

Ver también

Referencias

  1. ^ D. Edwards; Feehan, J. (1980). "Registros de esporangios tipo Cooksonia de estratos tardíos de Wenlock en Irlanda". Naturaleza . 287 (5777): 41–42. Código Bib :1980Natur.287...41E. doi :10.1038/287041a0. S2CID  7958927.
  2. ^ Laura Wegener Parfrey ; Daniel JG Lahr; Andrew H. Knoll ; Laura A Katz (16 de agosto de 2011). "Estimación del momento de la diversificación eucariota temprana con relojes moleculares multigénicos" (PDF) . Actas de la Academia Nacional de Ciencias de los Estados Unidos de América . 108 (33): 13624–9. Código Bib : 2011PNAS..10813624P. doi :10.1073/PNAS.1110633108. ISSN  0027-8424. PMC 3158185 . PMID  21810989. Wikidata  Q24614721. 
  3. ^ Sinnott, EW 1935. Botánica. Principios y Problemas , 3d edición. McGraw-Hill, Nueva York.
  4. ^ abc Cavalier-Smith, Thomas (1998), "Un sistema de vida revisado de seis reinos" (PDF) , Biological Reviews of the Cambridge Philosophical Society , 73 (3): 203–266, doi :10.1111/j.1469- 185X.1998.tb00030.x, PMID  9809012, S2CID  6557779, archivado desde el original (PDF) el 29 de marzo de 2018
  5. ^ "planta vascular | Definición, características, taxonomía, ejemplos y hechos". Británica . Consultado el 22 de marzo de 2022 .
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  8. ^ Abercrombie, Michael; Hickman, CJ; Johnson, ML (1966). Un diccionario de biología . Libros de pingüinos.
  9. ^ "Página de informe estándar ITIS: Tracheobionta" . Consultado el 20 de septiembre de 2013 .
  10. ^ "Plantas vasculares: definición, clasificación, características y ejemplos". Ciencia . Consultado el 22 de marzo de 2022 .
  11. ^ "Xilema y floema". Biología Básica . 26 de agosto de 2020.
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  17. ^ Paladín, KM; Schuettpelz, E.; Lobo, PG; Schneider, H.; Smith, AR; Cranfill, R. (2004). "Filogenia y evolución de helechos (monilófitos) con especial atención a las divergencias leptosporangiadas tempranas". Revista americana de botánica . 91 (10): 1582-1598. doi :10.3732/ajb.91.10.1582. PMID  21652310.
  18. ^ Rothwell, GW y Nixon, KC (2006). "¿Cómo cambia la inclusión de datos fósiles nuestras conclusiones sobre la historia filogenética de las eufilofitas?". Revista Internacional de Ciencias Vegetales . 167 (3): 737–749. doi :10.1086/503298. S2CID  86172890.
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  20. ^ Cuervo, JA; Edwards, D. (1 de marzo de 2001). "Raíces: orígenes evolutivos y significado biogeoquímico". Revista de Botánica Experimental . 52 (suplemento 1): 381–401. doi : 10.1093/jexbot/52.suppl_1.381 . ISSN  0022-0957. PMID  11326045.
  21. ^ Zhao, Chengsong; Craig, Johanna C.; Petzold, H. Earl; Dickerman, Allan W.; Cervezas, Eric P. (1 de junio de 2005). "Los transcriptomas del xilema y floema de los tejidos secundarios del hipocótilo de la raíz de Arabidopsis". Fisiología de las plantas . 138 (2): 803–818. doi : 10.1104/pp.105.060202. ISSN  1532-2548. PMC 1150398 . PMID  15923329. 
  22. ^ Taiz, Lincoln; Zeiger, Eduardo (2002). "5, 6, 10". Fisiología vegetal (3 ed.). Sunderland, Massachusetts: Sinauer Associates.
  23. ^ Doyle, James A. (1998). "Filogenia de plantas vasculares". Revista Anual de Ecología y Sistemática . 29 (1): 567–599. doi :10.1146/annurev.ecolsys.29.1.567. ISSN  0066-4162.
  24. ^ Heijmans, Monique MPD; Arp, Wim J.; Berendse, Frank (octubre de 2001). "Efectos del CO 2 elevado y las plantas vasculares sobre la evapotranspiración en la vegetación de las turberas: EVAPOTRANSPIRACIÓN EN LA VEGETACIÓN DE LAS turberas". Biología del cambio global . 7 (7): 817–827. doi :10.1046/j.1354-1013.2001.00440.x. S2CID  83932608.

Bibliografía

enlaces externos