Historia de la botánica para niños
La historia de la botánica abarca el estudio y evolución del conocimiento sobre Fungi, Chromista y Plantae desde la antigüedad hasta la actualidad. Inicialmente, la botánica se dividía en dos enfoques: el teórico, o botánica pura, y el utilitario, o botánica aplicada. En Grecia clásica, Teofrasto, conocido como el "padre de la botánica", sentó las bases con sus obras fundamentales. En los siglos XV y XVI, la botánica se consolidó como disciplina científica independiente gracias a la imprenta, el papel y los jardines botánicos. Posteriormente, figuras como Linneo y Darwin impulsaron avances en taxonomía y evolución, mientras que los siglos XIX y XX vieron el surgimiento de nuevas disciplinas y técnicas moleculares.
Contenido
Introducción
La botánica y la zoología son disciplinas centrales de la biología, estrechamente relacionadas con las ciencias naturales, la química, la física y la geología. La botánica pura estudia las plantas, mientras que la aplicada se centra en su uso humano. La botánica pura se dividía en morfología, anatomía y fisiología. La botánica aplicada incluye la horticultura, silvicultura y agricultura, además de otras áreas como la patología de las plantas y la etnobotánica. La tecnología ha ampliado el alcance de la botánica, destacando la sistemática molecular. Subdisciplinas incluyen ficología, pteridología, briología y paleobotánica, además de micología.
Conocimiento antiguo
Las sociedades nómadas de cazadores-recolectores transmitieron empíricamente su conocimiento de las plantas usadas para abrigo, alimento, venenos y medicinas. Sus usos influenciaron las taxonomías populares. La Revolución Neolítica (hace unos 10 000 a 2500 años) estableció comunidades sedentarias y desarrolló la domesticación de plantas y animales. Esto, junto con la escritura, permitió el conocimiento sistemático. Durante este período, el conocimiento de plantas para alimento y medicina se incrementó, domesticándose los alimentos básicos actuales. La protobotánica surgió en Egipto, China, Mesopotamia e India, inicialmente en textos médicos. En India, textos como el Sushruta Samhita y el Charaka Samhita sistematizaron las plantas medicinales. En China, listas de hierbas farmacéuticas datan de los Reinos Combatientes y se extendieron hasta la dinastía Han.
Edad Antigua
La utilización de las plantas para alimento, vestimenta y medicina se remonta a tiempos antiguos, con registros desde el Siglo VIII a.C., como una tablilla asiria en el Museo Británico que enumera 61 plantas. En la antigua China, Shennong enseñó el cultivo de cereales hace 5000 años, y textos como Tzu-I Pên Tshao Ching datan del Siglo V a.C. En la India, el Sushruta Samhita y el Charaka Samhita documentaron cientos de plantas medicinales. En la Grecia clásica, filósofos como Empédocles y Aristóteles estudiaron plantas, pero Teofrasto es considerado el "padre de la botánica" por sus observaciones y teorías sistemáticas.
Las principales obras botánicas de Teofrasto son De historia plantarum y De causis plantarum, consideradas el origen de la botánica como ciencia. De historia plantarum consta de nueve libros de botánica aplicada que tratan sobre la clasificación y formas de las plantas, así como técnicas de agricultura y horticultura. Teofrasto describió unas 500 plantas en detalle, incluyendo su hábitat y distribución geográfica. De causis plantarum aborda el crecimiento y la reproducción de las plantas. Teofrasto distinguió entre plantas anuales, bienales y perennes, y esbozó diferencias entre monocotiledóneas y dicotiledóneas. Sus obras incluyeron observaciones sobre anatomía, fisiología, morfología y ecología de las plantas, presentando conceptos como el crecimiento determinado e indeterminado y la clasificación de las flores según la posición del ovario. Su trabajo, fundamental en la Edad Antigua y Edad Media, incluyó una lista de plantas medicinales y diferenciaciones entre tejidos vegetales, así como ideas básicas sobre reproducción asexual y sexual.
Conocimiento medieval
Las conquistas botánicas de la antigüedad clásica fueron redescubiertas a partir del siglo XII, ya que se perdieron o ignoraron tras la caída del Imperio romano en el siglo V. La Iglesia conservó parte del conocimiento, pero fue la labor de los árabes la que impulsó el avance. Ābu Ḥanīfah Āḥmad ibn Dawūd Dīnawarī, con su obra Kitâb al-nabât, se considera el fundador de la botánica árabe. En el siglo XIII, Ibn al-Baitar escribió una enciclopedia farmacéutica describiendo 1400 especies de plantas. Durante el califato de Córdoba, Albucasis destacó con su obra Higiene. Alberto Magno (1193-1206) escribió De vegetabilis et plantis libri septem, integrando y expandiendo la clasificación de plantas.
Renacimiento
El Renacimiento revolucionó las ciencias mediante estudios minuciosos del universo y la naturaleza humana a través de hipótesis y experimentos, impulsando la botánica gracias a la invención de la imprenta, el uso del papel y el desarrollo de los jardines botánicos, como el de Jardín Botánico de Padua en 1545. La obra De Materia Medica de Dioscórides fue crucial, con ediciones como la de Pietro Andrea Gregorio Mattioli y Andrés Laguna. En el siglo XVI, los primeros jardines botánicos en Italia fomentaron el estudio empírico de plantas exóticas y locales, produciendo tratados más exhaustivos que los antiguos. Botánicos centroeuropeos, como Otto Brunfels con su Herbarium vivae Eicones y Jerome Bock con (New) Kreuter Buch, describieron plantas locales y exóticas. Leonhart Fuchs publicó De historia stirpium commentarii insignes con un enfoque farmacológico y hermosas ilustraciones.
Matthias de L'Obel y Euricius Cordus destacaron en la clasificación de plantas, diferenciando monocotiledóneas y dicotiledóneas. Carolus Clusius contribuyó con Rariorum plantarum historia, agrupando especies por afinidades. Gaspard Bauhin y su Pinax theatri botanici iniciaron la descripción de géneros y especies, influyendo en la nomenclatura binomial de Carl von Linné.
Edad Moderna
El siglo XVII marcó el nacimiento de la ciencia moderna con figuras clave como Galileo, Kepler, Bacon y Descartes. La necesidad de intercambiar ideas fomentó la creación de academias científicas como la Accademia dei Lincei (1603), la Royal Society (1660) y la Académie des Sciences (1666). Joachim Jungius, destacado filósofo y naturalista alemán, combinó observación precisa y terminología exacta, sentando las bases del lenguaje científico y la sistemática vegetal. Sus ideas influenciaron a John Ray, quien utilizó caracteres reproductivos para clasificar plantas, diferenciando monocotiledóneas y dicotiledóneas. Ray, con obras como "Historia Plantarum" y "Methodus", estableció principios fundamentales para la clasificación vegetal, incluyendo la consistencia en nombres y características definidas. Otros botánicos como Augustus Quirinus Rivinus y Joseph Pitton de Tournefort también hicieron contribuciones significativas, con Rivinus proponiendo una nomenclatura binaria y Tournefort desarrollando un sistema polinomial de nomenclatura, preludio del sistema binomial de Linneo.
El período linneano
La obra "De sexu plantarum epistola" de Rudolf Jakob Camerarius (1665-1721) fue crucial al demostrar el carácter sexual de las flores, transformando su importancia en criterio de clasificación. Su concepto de sexualidad floral inició el último sistema de clasificación artificial y fue fundamental para Carl von Linné (Carlos Linneo). Linneo, en "Systema Naturae" (1735), dividió las plantas en 24 clases según características del androceo, y en "Classes plantarum" (1738) esbozó una clasificación natural en 28 órdenes. Introdujo la nomenclatura binomial en "Species Plantarum" (1753), describiendo aproximadamente 6000 especies y estableciendo principios morfológicos precisos. También se destacó en anatomía vegetal, al igual que Giovanni Alfonso Borelli, Robert Hooke, Marcello Malpighi y Anton van Leeuwenhoek, quienes aportaron a la comprensión microscópica de las plantas. En fisiología vegetal, John Woodward, Edme Mariotte, Stephen Hales y otros demostraron la necesidad de aire, agua y minerales para el crecimiento de las plantas, mientras que Jan Ingenhousz y Jean Senebier descubrieron la fotosíntesis y el intercambio gaseoso en las plantas. Nicolas-Théodore de Saussure consolidó estos descubrimientos en "Recherches chimiques sur la végétation" (1804), sentando las bases de la fisiología vegetal moderna.
En 1675, Johannes Franciscus Van Sterbeeck (1631-1693) publicó Theatrum fungorum, el primer texto sobre hongos, enfocado en su identificación. Los primeros estudios de criptógamas aparecieron en el siglo XVIII. Johann Jacob Dillenius (1687-1747) escribió Reproduction of the ferns and mosses (1717) y Historia muscorum (1741), considerando el polvo en las estructuras reproductivas como polen, corregido por Tournefort. En 1792, Johannes Hedwig (1730-1799) aclaró la reproducción de los musgos y delineó su taxonomía en Fundamentum historiae naturalist muscorum, marcando el inicio de la Briología.
Edad Contemporánea
En 1675, Johannes Franciscus Van Sterbeeck (1631-1693) publicó Theatrum fungorum, el primer texto sobre hongos, enfocado en su identificación. Los primeros estudios de criptógamas aparecieron en el siglo XVIII. Johann Jacob Dillenius (1687-1747) escribió Reproduction of the ferns and mosses (1717) y Historia muscorum (1741), considerando el polvo en las estructuras reproductivas como polen, corregido por Tournefort. En 1792, Johannes Hedwig (1730-1799) aclaró la reproducción de los musgos y delineó su taxonomía en Fundamentum historiae naturalist muscorum, marcando el inicio de la Briología.
Con el botánico francés Michel Adanson (1727-1806) comenzaron las investigaciones sobre sistemas de clasificación basados en semejanzas morfológicas. Propuso 65 sistemas y 58 familias, influyendo en la obra de Bernard de Jussieu (1699-1777) y su sobrino Antoine-Laurent de Jussieu (1748-1836), quienes establecieron sistemas de clasificación basados en caracteres evolutivos. Augustin Pyrame de Candolle (1778-1841) dividió plantas en vasculares y celulares, influenciando a su hijo Alphonse Pyrame de Candolle (1806-1893), cuyo sistema desplazó al de Linneo.
Robert Brown (1773-1858) clasificó plantas en criptógamas y fanerógamas, mientras que Stephan Ladislaus Endlicher (1804-1849) diferenció las dicotiledóneas en tres grupos. Los descubrimientos de Wilhelm Hoffmeister (1824-1877) impulsaron la clasificación de criptógamas, consolidando la Briología.
Las expediciones botánicas europeas del XVIII aumentaron los herbarios, destacando la Real Expedición Botánica a Nueva España y la de Mutis en el Nuevo Reino de Granada. Estos viajes impulsaron el desarrollo de floras regionales.
Con Lamarck y Darwin, la teoría evolutiva influyó en la clasificación de las plantas, dando origen a sistemas filogenéticos como el de Engler. Su obra, junto con la de Prantl, estableció una base global para la clasificación botánica, aunque criticada por su falta de enfoque filogenético completo.
El botánico sueco Erik Acharius (1757-1819), miembro de la generación de botánicos que continuaron la obra de Linneo, dedicó su trabajo al estudio de los líquenes, publicando varias obras en ese campo, tales como Lichenographiæ suecicæ prodromus (1798), Methodus lichenum (1803), Lichenographia universalis (1810) y Synopsis methodica lichenum (1814) por lo que se lo considera el precursor de la liquenología.
El irlandés William Henry Harvey (1811-1866), autor de A Manual of the British Algae (1841), Phycologia Britannica (4 volúmenes, 1846–51), Nereis Boreali-Americana (3 partes 1852-85) y Phycologia Australica (5 volúmenes, 1858–63), es reconocido como uno de los más grandes investigadores en el campo de la ficología, el estudio de las algas.
El hallazgo e identificación de restos fósiles de plantas y su utilización para reconstruir el ambiente pasado y la evolución de las plantas, disciplina denominada paleobotánica, tuvo un gran impulso en esta época. Kaspar Maria von Sternberg (1761-1838), considerado un pionero en este campo, estableció la asociación de las plantas fósiles a determinados ambientes pasados y demostró las semejanzas ecológicas y botánicas entre las plantas fósiles y las plantas actuales del mismo ambiente. Su trabajo contribuyó mucho para cambiar la idea que se tenía en el siglo XVIII en relación con la vida antediluviana. Su mayor volumen de trabajo científico fue publicado entre 1820 y 1838 contando con unos 70 títulos entre los cuales Versuch einer geognostisch-botanischen Darstellung der Flora der Vorwelt (Estudio de una Asociación Geobotánica de Flora Prehistórica) se considera su obra de mayor impacto.
El término ecología fue acuñado por el biólogo alemán Ernst Haeckel en 1866, quien lo definió como la «ciencia de las relaciones entre los organismos y su ambiente». No obstante, la primera obra dedicada a la ecología («Plantesamfund. Grundtræk af den økologiske Plantegeografi»), junto con el primer curso universitario sobre el tema, fue escrita en 1895 por Eugenius Warming (1841-1924) al que —por esa razón— se le considera el fundador de la ecología.
Siglo XX
A principios del siglo XX se publicaron dos obras que iban a rebatir las ideas de la escuela de Engler. La primera de ellas fue Morphology of Angiosperms (‘Morfología de las angiospermas’, 1904) de John Merle Coulter (1851-1928) y Charles Joseph Chamberlain (1863-1943), el segundo fue On the origin of angiosperms (‘Sobre el origen de las angiospermas’, 1907) seguido inmediatamente por Studies on the evolution of angiosperms: the relationship of the angiosperms to the Gnetales (‘Estudios sobre la evolución de las angiospermas: la relación entre las angiospermas y las Gnetales’, 1908) de E. A. N. Arber y J. Parkin. En estos trabajos se postuló que el origen de las angiospermas más primitivas había que buscarlo en un grupo de gimnospermas, las Bennettitales, en las que por plegamientos de los macrosporófilos de una planta monoica se habrían formado carpelos cerrados, y las hojas estériles de la parte inferior constituirían las piezas del perianto. Por tanto, las angiospermas más primitivas serían hermafroditas y presentarían las piezas del perianto dispuestas en espiral, en contraposición a la idea de Engler. Los grupos que en la actualidad poseen estos caracteres en angiospermas son Ranales y Magnoliales; los grupos con inflorescencia en amento serían entonces derivados. Estas ideas serían el germen para la nueva «escuela ranaliana», cuyos más destacados seguidores han sido el botánico inglés John Hutchinson (1884-1972), el húngaro Rezső Soó (1903-1980), el armenio Armén Tajtadzhián (1910-2009), los estadounidenses Arthur John Cronquist (1919-1992) y Charles Bessey (1845-1915), y el austriaco Friedrich Ehrendorfer (1927-?).
Charles Bessey fue el primero en encabezar la escuela ranaliana y en establecer los principios de la nueva teoría opuesta a la pseudántica, la que fue denominada «teoría euántica». Según este autor, la flor más primitiva sería hermafrodita, con perianto y con polinización zoógama y se habría originado a partir de las Cicadofitinas. Bessey consideró dos líneas filogenéticas en las dicotiledóneas, una con el ovario súpero y otra con el ovario ínfero o semiínfero, considerando además que el ovario ínfero ha surgido varias veces en las dicotiledóneas. La base de su clasificación radicaba en un conjunto de caracteres que consideraba primitivos o que habrían aparecido antes, resaltando que la diferencia primitivo-versus-avanzado no es equivalente a simple-versus-complejo, ya que se han podido producir reducciones durante el proceso de cambio evolutivo. Debido al énfasis que puso en las especies de la flora norteamericana, la taxonomía de Bessey en su forma original, la cual representaba 23 años de labor (desde 1893 a 1915), sólo tuvo una aplicación restringida para el centro y norte de los Estados Unidos.
John Hutchinson en su obra The Families of Flowering Plants: Arranged According to a New System Based on Their Probable Phylogeny (‘Las familias de plantas con flores: dispuestas de acuerdo a un nuevo sistema basado en su filogenia probable’, 1926 & 1934) realizó una clasificación siguiendo la teoría euántica, en la que le brindó especial importancia al porte leñoso o herbáceo, por lo que reconoce en algunos grupos un origen polifilético. Hutchinson enunció 24 principios acerca de qué caracteres deberían considerarse más primitivos y cuáles más avanzados, los cuales son en la actualidad ampliamente aceptados.
Arthur John Cronquist publicó en 1960 una clasificación del reino vegetal basada fundamentalmente en el tipo de nutrición, en la presencia o ausencia de clorofila y otros pigmentos, tipos de cilios o flagelos, estructura del núcleo, estructura de la pared celular y otros caracteres histológicos. Divide al Reino vegetal en dos subreinos: Embryophyta (Cormophyta) y Thalophyta. En 1966 Cronquist publicó junto con Armén Tajtadzhián y Walter Zimmermann (On the higher taxa of Embryophyta, ‘Sobre los taxa superiores de las embriófitas’) una clasificación de los Embriófitos (con esporófitos que comienzan su desarrollo como parásitos sobre el gametófito o sobre el esporófito adulto) en la que los separa en ocho divisiones, y respecto de plantas con flores, sigue las mismas ideas que Armén Tajtadzhián. En 1968 Cronquist estableció para las angiospermas dos grandes clases, Magnoliatae y Liliatae, reconociendo además las siguientes subdivisiones:
- Clase Magnoliatae (dicotiledóneas)
- subclase Magnoliidae
- subclase Caryophyllidae
- subclase Hammamelididae
- subclase Rosidae
- subclase Dillenidae
- subclase Asteridae
- Clase Liliatae (monocotiledóneas)
- subclase Alismatidae
- subclase Lilidae
- subclase Commelinidae
- subclase Arecidae
- subclase Zingiberidae
Esta clasificación, con las modificaciones dadas en 1981 (An integrated system of classification of flowering plants, ‘Un sistema integrado de clasificación de las plantas con flores’), fue considerada como la más actualizada hasta el siglo XXI. Es de destacar también la obra posterior de 1988 (The evolution and classification of flowering plants, ‘La evolución y clasificación de las plantas con flores’). El sistema de Cronquist fue adoptado por los principales proyectos de florística, incluyendo el Manual Jepson para la flora de California, Flora of North America, Flora of Australia y Flora of China.
Los reinos de organismos y la circunscripción actual de algas, hongos y plantas
La idea de que la naturaleza puede ser dividida en tres reinos (mineral, vegetal y animal) fue propuesta por N. Lemery (1675) y popularizada por Linneo en el siglo XVIII.
A pesar de que con posterioridad fueron propuestos reinos separados para los hongos (en 1783), protozoarios (en 1858) y bacterias (en 1925) la concepción del siglo XVII de que solo existían dos reinos de organismos dominó la biología por tres siglos. El descubrimiento de los protozoarios en 1675, y de las bacterias en 1683, ambos realizados por Leeuwenhoek, finalmente comenzó a minar el sistema de dos reinos. No obstante, un acuerdo general entre los científicos acerca de que el mundo viviente debería ser clasificado en al menos cinco reinos, solo fue logrado luego de los descubrimientos realizados por la microscopía electrónica en la segunda mitad del siglo XX. Tales hallazgos confirmaron que existían diferencias fundamentales entre las bacterias y los eucariotas y, además, revelaron la tremenda diversidad ultraestructural de los protistas. La aceptación generalizada de la necesidad de utilizar varios reinos para incluir a todos los seres vivos también debe mucho a la síntesis sistemática de Herbert Copeland (1956) y a los influyentes trabajos de Roger Y. Stanier (1961-1962) y Robert H. Whittaker (1969). En el sistema de seis reinos, propuesto por Thomas Cavalier-Smith en 1983 y modificado en 1998, las bacterias son tratadas en un único reino (Bacteria) y los eucariotas se dividen en 5 reinos: protozoarios (Protozoa), animales (Animalia), hongos (Fungi), plantas (Plantae) y Chromista (algas cuyos cloroplastos contienen clorofilas a y d, así como otros organismos sin clorofila relacionados con ellas). La nomenclatura de estos tres últimos reinos, clásico objeto de estudio de la botánica, está sujeta a las reglas y recomendaciones del Código Internacional de Nomenclatura Botánica las cuales son publicadas por la Asociación Internacional para la Taxonomía de Plantas (conocida por la sigla en inglés IAPT, acrónimo de International Association for Plant Taxonomy). Esta asociación, fundada en 1950, tiene como misión la promoción de todos los aspectos de la Botánica Sistemática y su importancia para la comprensión de la biodiversidad, incluyendo el reconocimiento, organización, evolución y denominación de hongos y plantas, tanto vivas como fósiles.
Arabidopsis thaliana, una planta pequeña y de corta vida, pasó a ser crucial en biología molecular vegetal en los años 80. Dos ecotipos, Landsberg y Columbia, se destacaron en investigaciones genéticas, siendo modelos para aislar alelos mutantes. El genoma de Arabidopsis fue secuenciado a finales del siglo XX, permitiendo estudiar aspectos moleculares como la floración y el desarrollo. En citogenética, se avanzó desde la observación de cromosomas del maíz hasta técnicas moleculares como FISH. La filogenia molecular, con análisis de ADN, desafió las clasificaciones previas, dando lugar al sistema APG en 1998 y su actualización en 2003.
Estado actual y perspectivas de la botánica
En las últimas décadas, la investigación filogenética ha revelado las complejas relaciones evolutivas entre organismos, centrándose en el ADN y abordando la evolución humana y la diversidad de especies. Las plantas verdes, con su fotosíntesis, son cruciales en este estudio. Aunque se están desentrañando los ancestros de las plantas, se necesita explorar más secuencias genéticas y conectar conocimientos dispersos en botánica. Las angiospermas son foco de atención, pero grupos menos estudiados, como las briófitas y las algas, pueden ofrecer nuevos paradigmas. La plasticidad de las plantas y su aplicación en energía, medicina y remedios ambientales son áreas clave, manteniendo la interdependencia entre humanos y plantas.
Galería de imágenes
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Busto de Teofrasto, considerado como el padre de la botánica.
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Merodach-Baladan, rey de Babilonia, original del Museo de Berlín.
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Frontispicio de la edición ilustrada de 1644 de De historia plantarum de Teofrasto.
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"Escuela de Atenas" (1509-1510), obra al fresco de Rafael en el Palacio Apostólicico, Ciudad del Vaticano
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Grabado de «Papaver erraticum primum»,en De historia stirpium commentarii insignes (1542), de Leonhart Fuchs (ilustraciones de Albrecht Meyer, Heinricus Füllmaurer y Veit Rudolph Speckle)
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Tapa de Institutiones Rei Herbariae (1700).
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Systema naturae. Cubierta de la primera edición (Leiden, 1735).
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Células en el corcho según Robert Hooke.
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Robert Hooke estudió los movimientos rápidos de Mimosa pudica, la que al ser tocada en una de las hojas las cierra todas en unos pocos segundos.
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Página 262 de Vegetable staticks de Stephen Hales.
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Alexander von Humboldt y Aimé Bonpland al pie del volcán del Chimborazo, cuadro de Friedrich Georg Weitsch (1810).
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Monumento a Lamarck a la entrada del Museo de Historia Natural de París.
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Lápida de Adolf Engler, Jardín Botánico de Berlín.
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Ernst Haeckel, considerado el fundador de la Ecología.
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Un mutante de flor doble de Arabidopsis, originalmente documentado en 1873.
