Gymnospermae para niños
Datos para niños Gimnospermas |
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Rango temporal: Carbonífero-reciente | ||
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Taxonomía | ||
Reino: | Plantae | |
Subreino: | Viridiplantae | |
(sin rango) |
Streptophyta |
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Superdivisión: | Spermatophyta | |
División: | Gymnospermae o Pinophyta Lindley, 1830 |
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clases o subclases | ||
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Las gimnospermas son un grupo de plantas vasculares que producen semillas. La palabra "gimnosperma" significa "semilla desnuda". Esto se debe a que sus semillas no están dentro de un fruto, como ocurre en las angiospermas (plantas con flores y frutos). En las gimnospermas, las semillas están expuestas, a menudo en estructuras como los conos.
Las gimnospermas que existen hoy en día incluyen las cícadas, el ginkgo y un grupo que abarca las coníferas y las gnétidas. En total, hay unas quince familias, con setenta y cinco a ochenta tipos de géneros y alrededor de ochocientas veinte especies.
Estas plantas se encuentran en todo el mundo, desde regiones muy frías hasta zonas más templadas. Son muy comunes en bosques fríos y árticos. Muchas gimnospermas se usan como plantas ornamentales o para obtener madera de buena calidad. Entre ellas, encontramos algunos de los árboles más altos y más viejos del planeta.
Las angiospermas (plantas con flores) tuvieron más éxito en la evolución que las gimnospermas. Esto se debe a que las angiospermas tienen vasos especiales en su xilema (tejido que transporta agua) y formas de reproducción más rápidas. Las gimnospermas, excepto las gnétidas, tienen traqueidas en su xilema, que son menos eficientes para transportar agua en algunas condiciones.
Además, la reproducción de las gimnospermas es más lenta. Puede pasar un año desde que el polen llega a la planta hasta que ocurre la fertilización, y la semilla puede tardar hasta tres años en madurar. En cambio, las angiospermas se reproducen mucho más rápido, a veces en pocas semanas. La mayoría de las gimnospermas son polinizadas por el viento. Las angiospermas, en cambio, se han adaptado a ser polinizadas por animales, lo que les permite crecer en lugares con poco viento, como el suelo de los bosques.
Contenido
¿Qué son las gimnospermas?
Tradicionalmente, se llama gimnospermas a las plantas vasculares que tienen semillas, pero no flores. Esto incluye a las espermatofitas (plantas con semilla) que no son angiospermas. Sin embargo, estudios genéticos recientes muestran que todas las gimnospermas vivientes forman un grupo que está muy relacionado con las angiospermas.
Podemos entender las gimnospermas de dos maneras:
- Gymnospermae sensu lato (en sentido amplio): Incluye a las gimnospermas que viven hoy y a las que ya se extinguieron, como los "helechos con semilla".
- Gymnospermae sensu stricto (en sentido estricto): Se refiere solo a los cuatro grupos de gimnospermas que existen actualmente y sus parientes fósiles más cercanos. Este grupo es monofilético, lo que significa que todos sus miembros provienen de un ancestro común. Se divide en:
* Cycadidae (cícadas) * Ginkgoidae (ginkgo) * Gnetidae (gnétidas) * Pinidae (coníferas)
El árbol familiar de las gimnospermas
Robert Brown (1773-1858), un científico que descubrió el núcleo de las células, fue el primero en señalar las diferencias entre angiospermas y gimnospermas en 1827. Él notó que las gimnospermas no tienen las cubiertas que protegen las semillas en las angiospermas. Su clasificación ha sido muy importante hasta hoy.
Los estudios más recientes (de 2014) sobre el árbol familiar de las plantas muestran que las gimnospermas vivientes están relacionadas de la siguiente manera:
- Las angiospermas son un grupo aparte.
- Dentro de las Gimnospermas, hay dos grandes ramas:
* Una rama incluye a las cícadas y al Ginkgo. * La otra rama incluye a las "Coníferas" y a las Gnetales.
Cícadas y Ginkgo: Parientes antiguos
Los estudios genéticos apoyan que las cícadas y el Ginkgo están relacionados. Se les considera "fósiles vivientes" porque son muy parecidos a sus ancestros antiguos. Son plantas dioicas, lo que significa que tienen plantas masculinas y femeninas separadas. Tardan varios meses desde la polinización hasta la fertilización. Son las únicas plantas con semillas que tienen células masculinas móviles.
Comparten muchas características en su reproducción, como la forma del óvulo y la forma en que se desarrollan las células reproductoras femeninas. El tubo polínico (que lleva el polen) ayuda a la fijación y nutrición.
Coníferas y Gnetales: Una relación cercana
La filogenia (el estudio de las relaciones evolutivas) más reciente sugiere que las gimnospermas vivientes forman un grupo monofilético. Sin embargo, el grupo de las coníferas no es monofilético por sí solo, porque las gnetales (que no son coníferas) son un subgrupo dentro de ellas.
La hipótesis gnepina
La hipótesis "gnepina" (que une "gneto" y "pino") es la más aceptada por los estudios genéticos. Sugiere que las gnetales son un grupo hermano de las pináceas (un tipo de coníferas), y que su relación con otras coníferas es más lejana. Esto significa que las coníferas, como grupo, no son monofiléticas.
Esta relación es sorprendente porque las gnetales y las pináceas tienen muchas diferencias en su apariencia. Sin embargo, la paleobotánica (el estudio de plantas fósiles) apoya esta idea, ya que las pináceas y las gnetales aparecieron más tarde que otras coníferas, ginkgos y cícadas.
El grupo de las gnetíferas
El grupo de las gnetíferas incluye a las gnetales y a las coníferas. Comparten características como tener gametos masculinos (células reproductoras) que no se mueven por sí solos, y el tubo polínico se encarga de transportarlos. También tienen madera con poca o ninguna parte blanda (parénquima) en el xilema.
El grupo de las cupresofitas
El grupo de las cupresofitas incluye a las Cupressales y las Araucariales. Está formado por cinco familias que tienen características similares en sus tejidos de transporte de agua y nutrientes (xilema y floema).
¿Cómo se ha estudiado la relación entre gimnospermas?
Durante mucho tiempo, se debatió si las gimnospermas formaban un grupo monofilético. Si se incluían fósiles como los "helechos con semilla", el grupo no era monofilético. Sin embargo, la mayoría de los estudios genéticos actuales apoyan que las gimnospermas vivientes sí forman un grupo monofilético.
Estos estudios también sugieren una relación cercana entre las gnetales y las pináceas (la hipótesis "gnepina"). Esta idea fue inesperada debido a las grandes diferencias en su apariencia y en su genética.
Los primeros estudios genéticos que validaron que las gimnospermas vivientes eran un grupo hermano de las angiospermas fueron realizados en los años 80 y 90. Aunque al principio usaron pocas especies, estudios posteriores con más datos confirmaron esta idea.
A pesar de que las gimnospermas vivientes son claramente un grupo monofilético, sus relaciones con los muchos grupos de gimnospermas fósiles aún no se comprenden del todo.
Tradicionalmente, las cícadas, el Ginkgo y las Araucariaceae se consideraban "primitivas" porque tienen una larga historia fósil y las especies actuales se parecen a sus ancestros. Las gnetales, en cambio, a menudo se pensaba que estaban más cerca de las angiospermas por su apariencia. Sin embargo, la evolución no siempre sigue un camino lineal, y los grupos que se separaron antes pueden haber desarrollado características muy diferentes, mientras que otros que se separaron más tarde pueden haber conservado rasgos antiguos.
Otras ideas sobre su relación
La posición exacta de las gnetales dentro de las gimnospermas ha sido un tema de mucho debate.
- Hipótesis antofita: Esta idea, de principios del siglo XX, sugería que las angiospermas y las gnetales eran grupos hermanos, lo que haría que las gimnospermas no fueran monofiléticas. Se basaba en el parecido entre las angiospermas y el Gnetum. Sin embargo, los estudios genéticos han rechazado esta hipótesis, indicando que los parecidos son resultado de una evolución similar en diferentes grupos.
- Hipótesis gnetífera: Esta hipótesis, de mediados del siglo XX, propone que las gnetales son hermanas de las coníferas. Se basa en algunas características físicas y ha sido apoyada parcialmente por análisis genéticos.
- Hipótesis gnetofita-hermana: Sugería que las gnetofitas eran un grupo hermano de todas las demás plantas con semillas. Sin embargo, no hay pruebas físicas, fósiles ni genéticas que la apoyen.
La mayoría de los estudios actuales, especialmente los que analizan cambios estructurales en el genoma de los plástidos, apoyan la hipótesis gnepina, que relaciona a las gnetales con las pináceas.
Para entender mejor las relaciones entre todas las plantas con semillas, se necesitan más estudios con una mayor variedad de gimnospermas. Por ahora, algunos expertos siguen considerando a las coníferas como un grupo monofilético.
Clasificación de las gimnospermas
Las gimnospermas han sido clasificadas de diferentes maneras a lo largo de la historia. El nombre "gimnospermas" fue usado por primera vez en 1703 por John Ray.
En el sistema Kubitzki (1990), las gimnospermas (llamadas divisio Pinophyta o Gymnospermae) se dividen en:
- Subdivisión Cycadophytina:
* Clase Cycadopsida (las cícadas).
- Subdivisión Coniferophytina o Pinophytina:
* Clase Ginkgoopsida (con una sola especie viva, el Ginkgo biloba). * Clase Pinopsida (las coníferas). * Clase Gnetopsida (con tres familias, cada una con un solo género: Gnetum, Ephedra, Welwitschia).

Los sistemas de clasificación más modernos, que buscan grupos monofiléticos (que incluyen a todos los descendientes de un ancestro común), consideran a las gimnospermas como subclases dentro de las plantas. Si la relación "gnepina" (gnetales con pináceas) sigue siendo fuerte, es posible que se cree una nueva subclase para las coníferas que no son pináceas, en lugar de incluir a las gnetales dentro de las pináceas.
Clasificación según Christenhusz et al. (2011)
Una clasificación más reciente, de Christenhusz et al. (2011), organiza las gimnospermas de la siguiente manera:
CLASE Equisetopsida ''sensu lato''
- SUBCLASE I. Cycadidae
* ORDEN A. Cycadales * Familia 1. Cycadaceae: 1 género, unas 107 especies, de África oriental a Japón y Australia. * Familia 2. Zamiaceae: 9 géneros, unas 206 especies, de África tropical y subtropical, Australia y América.
- SUBCLASE II. Ginkgoidae
* ORDEN B. Ginkgoales * Familia 3. Ginkgoaceae: 1 género, 1 especie viva, de China.
- SUBCLASE III. Gnetidae
* ORDEN C. Welwitschiales * Familia 4. Welwitschiaceae: 1 género, 1 especie, de Namibia y Angola. * ORDEN D. Gnetales * Familia 5. Gnetaceae: 1 género, 30 especies, de India, Malesia, África tropical occidental y Sudamérica amazónica. * ORDEN E. Ephedrales * Familia 6. Ephedraceae: 1 género, unas 40 especies, de Europa mediterránea, norte de África, Asia templada, Norteamérica y el oeste de Sudamérica.
- SUBCLASE IV. Pinidae
* ORDEN F. Pinales * Familia 7. Pinaceae: 11 géneros, unas 225 especies, de Eurasia templada a tropical, Sumatra, Filipinas, Norteamérica hasta Nicaragua, y el oeste de Indias. * ORDEN G. Araucariales * Familia 8. Araucariaceae: 3 géneros, 41 especies, del sudeste de Asia y Filipinas a Australasia, Pacífico y sur de Sudamérica. * Familia 9. Podocarpaceae: 19 géneros, unas 180 especies, de montañas de África tropical, Japón a Australia y Nueva Zelanda, sudoeste del Pacífico, Sudamérica, América Central e islas del Caribe. * ORDEN H. Cupressales * Familia 10. Sciadopityaceae: 1 género con una única especie en Japón. * Familia 11. Cupressaceae: 29 géneros, unas 130 especies, casi en todo el mundo. * Familia 12. Taxaceae: 6 géneros, 28 especies, de Eurasia a Malesia, norte de África, Nueva Caledonia, Norteamérica a América Central.
Galería de imágenes
Ver también
- Clasificación de los organismos vegetales
- Sistema de clasificación de las gimnospermas vivientes de Christenhusz et al. 2011
- Spermatophyta
Véase también
En inglés: Gymnosperm Facts for Kids