Plantae para niños
Datos para niños Plantas |
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| Rango temporal: 1600–0Ma
Mesoproterozoico-reciente Mayor diversificación desde el Silúrico |
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_version_2.png) Diversos tipos de plantas
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| Taxonomía | ||
| Dominio: | Eukaryota | |
| (sin rango) | Diphoda Diaphoretickes |
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| Reino: | Plantae Haeckel 1866, Jussieu 1774 |
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| Divisiones | ||
Plantae equivalente a Primoplantae o Archaeplastidae (clado de adquisición primaria de cloroplastos)
* Hepáticas (Marchantiophyta) * Antoceros (Anthocerophyta) * Musgos (Bryophyta en sentido estricto)
* Lycophyta * Plantas con megafilos (Euphyllophyta) ** Helechos y afines (Monilophyta) ** Plantas con semilla (Spermatophyta) *** Gimnospermas (Gymnospermae) *** Plantas con flores (Angiospermae o Magnoliophyta)
Que incluye varios grupos parafiléticos.
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| Sinonimia | ||
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En biología, las plantas son seres vivos con células especiales que tienen paredes celulares hechas principalmente de celulosa. La mayoría de las plantas pueden fabricar su propio alimento usando la luz del Sol, un proceso llamado fotosíntesis. Generalmente, no se mueven de un lugar a otro, aunque sí pueden realizar movimientos en respuesta a cosas de su entorno.
Las plantas forman un gran grupo llamado Plantae. Este grupo incluye las plantas terrestres y algunas algas que están relacionadas con ellas. La ciencia que estudia las plantas se llama botánica.
Cuando hablamos de "plantas" en el sentido más estricto, nos referimos a las plantas terrestres. Estas son organismos multicelulares que hacen fotosíntesis. Son descendientes de las primeras algas verdes que lograron vivir en la tierra. En un sentido más amplio, el término "Plantae" incluye a todos los descendientes del primer organismo eucariota que obtuvo cloroplastos para hacer fotosíntesis.
Las plantas obtienen energía de la luz del Sol. Usan una sustancia verde llamada clorofila, que se encuentra en los cloroplastos, para captar esta luz. Con ella, realizan la fotosíntesis, transformando sustancias simples en alimento complejo. La fotosíntesis es muy importante porque las plantas liberan oxígeno y carbohidratos como resultado. Además, las plantas usan sus raíces para absorber otros nutrientes del suelo.
Las plantas tienen un ciclo de vida haplodiplonte con dos etapas: una etapa con una sola copia de su información genética (haploide) y otra con dos copias (diploide). Lo que normalmente vemos como una planta es la etapa diploide. En esta etapa, las plantas tienen células vegetales con paredes rígidas y cloroplastos. Sus células se agrupan en tejidos y órganos especializados, como la raíz, el tallo y las hojas. Algunos grupos también tienen flores y frutos.
La importancia de las plantas para los seres humanos es enorme. Sin ellas, no podríamos vivir. Las plantas ayudan a mantener el equilibrio de los gases en la atmósfera terrestre y son la principal fuente de alimento para muchos organismos que no pueden producir su propia comida. También nos proporcionan materiales para construir, leña, papel, medicinas y son importantes por su belleza.
Contenido
- ¿Cómo las plantas producen su alimento?
- ¿Qué es una planta? Diferentes ideas a lo largo del tiempo
- ¿Cómo evolucionaron las plantas?
- El cloroplasto: la fábrica de alimento de la planta
- La célula vegetal: los bloques de construcción de las plantas
- ¿Cómo se reproducen las plantas?
- Las plantas terrestres: las que vemos a diario
- Algas: las plantas del agua
- ¿Cómo se clasifican las plantas?
- ¿Cómo se comunican las plantas?
- ¿Por qué son tan importantes las plantas para nosotros?
- Ciencias que estudian las plantas
- Galería de imágenes
- Véase también
¿Cómo las plantas producen su alimento?
Las plantas usan la energía de la luz y el dióxido de carbono para fabricar su alimento (azúcares) mediante la fotosíntesis. Por eso, se les llama los productores de un ecosistema.
¿Qué es una planta? Diferentes ideas a lo largo del tiempo
La definición de "planta" y del reino Plantae ha cambiado con el tiempo. Aunque siempre ha incluido a las plantas terrestres, que son las más importantes para nosotros.
¿De dónde viene la palabra "planta"?
La palabra "planta" viene del latín planta, que significa "brote" o "retoño". También se relaciona con plantare, que significa "quedarse donde los pies tocan el suelo". Esto nos hace pensar en seres vivos fijos al suelo. Sin embargo, hay excepciones, como algunas plantas pequeñas que no están fijas.
El concepto moderno de planta viene del sistema de clasificación de Haeckel en el siglo XIX. Él creó el reino Plantae para agrupar a los organismos que realmente están relacionados con las plantas terrestres, dejando fuera a bacterias, hongos y otros.
Conceptos clave de las plantas
Existen varias formas de definir las plantas. Algunas definiciones agrupan organismos que no están tan relacionados (polifiléticas), y otras agrupan solo a los que tienen un ancestro común (monofiléticas).
- Plantae en sentido amplio (Primoplantae o Archaeplastida): Incluye a las plantas verdes, algas rojas y glaucofitas. Son los descendientes del primer organismo eucariota que obtuvo cloroplastos.
- Plantae en sentido estricto (Viridiplantae): Se refiere a las plantas verdes, que son las plantas terrestres y las algas verdes.
- Plantae en sentido muy estricto (Embryophyta): Solo incluye a las plantas terrestres, como los helechos y los musgos.
¿Cómo evolucionaron las plantas?
La historia de las plantas es muy larga. Todo comenzó con la aparición de la primera célula vegetal.
El origen de los cloroplastos
Las plantas aparecieron en la Tierra gracias a un proceso llamado simbiogénesis. Esto ocurrió cuando un protista (un tipo de organismo simple) "se comió" a una cianobacteria (un tipo de bacteria que hace fotosíntesis). En lugar de digerirla, el protista y la cianobacteria empezaron a vivir juntos. La cianobacteria se convirtió en el cloroplasto, la parte de la célula que hace la fotosíntesis. Este evento dio origen a un nuevo grupo de seres vivos, llamado Primoplantae o Archaeplastida, que incluye a todas las plantas terrestres y las algas relacionadas.
Los cloroplastos, al igual que las bacterias de las que provienen, tienen su propio ADN y se reproducen de forma similar. Esto es una prueba de su origen bacteriano. Otros organismos con cloroplastos los obtuvieron de forma diferente, al "comerse" un alga que ya tenía cloroplastos.
La evolución de las algas
Las primeras algas (Archaeplastida) surgieron hace más de 1900 millones de años. Las algas rojas se diversificaron hace más de 1800 millones de años. Los fósiles más antiguos de algas multicelulares tienen unos 1600 millones de años. Las algas verdes también se diversificaron hace unos 1800 millones de años.
Las formas multicelulares de algas aparecieron varias veces en la evolución. Por ejemplo, las algas pardas se originaron cuando un protista se "comió" un alga roja.
La conquista de la tierra
Las plantas terrestres (Embryophyta) evolucionaron de algas verdes de agua dulce. Su llegada a la tierra fue un paso enorme en la evolución. Los fósiles de esporas sugieren que estas plantas colonizaron la tierra hace unos 472 millones de años, durante el Ordovícico Medio.
Las primeras plantas terrestres se llaman briofitas (como los musgos). Desarrollaron adaptaciones para vivir fuera del agua, como una capa protectora y sustancias que las protegen de la radiación ultravioleta del Sol.
El surgimiento de las plantas vasculares
Las primeras plantas vasculares aparecieron hace unos 420 millones de años, en el Silúrico superior. Estas plantas desarrollaron tejidos especiales para transportar agua y nutrientes, como raíces y tallos.
En el Devónico, las plantas vasculares se diversificaron mucho. Aparecieron los primeros bosques, equisetos, helechos y las primeras plantas con semilla.
En el Carbonífero, las plantas con semillas (espermatofitas) se diversificaron en gimnospermas (como los pinos) y plantas con flores (angiospermas). Las angiospermas, que son el grupo más grande de plantas hoy en día, aparecieron mucho después, al inicio del Cretácico, hace unos 140 millones de años.
El cloroplasto: la fábrica de alimento de la planta
Los cloroplastos son las partes de la célula vegetal que permiten a las plantas fabricar su propio alimento. Dentro de ellos ocurre la fotosíntesis, donde la energía de la luz del Sol se convierte en energía química.
Los cloroplastos también son los que dan el color verde a las plantas. Esto se debe a la clorofila, un pigmento que absorbe la luz roja y azul, pero refleja la luz verde. Por eso, vemos las plantas de ese color.
¿Cómo funciona la fotosíntesis?
La fotosíntesis es el proceso principal del metabolismo de las plantas. Utiliza la luz del Sol para transformar dióxido de carbono y agua en glucosa (un tipo de azúcar) y oxígeno. Este proceso tiene dos fases:
- Fase lumínica: Ocurre en las membranas de los tilacoides dentro del cloroplasto. La clorofila absorbe la luz del Sol. Esta energía se usa para "romper" las moléculas de agua, liberando oxígeno y creando energía química en forma de ATP y NADPH.
- Fase oscura: Se realiza en el estroma del cloroplasto. Aquí, el dióxido de carbono del aire se combina con la energía del ATP y NADPH para construir moléculas orgánicas, como la glucosa. Esta fase no necesita luz directamente, por lo que ocurre tanto de día como de noche.
Los colores de las plantas: pigmentos
Los pigmentos en los cloroplastos son los que absorben la luz del Sol. La clorofila a es el pigmento principal y es la razón del color verde. Las plantas también tienen otros pigmentos, como las xantofilas (amarillas) y el caroteno (naranja). Cuando las hojas cambian de color en otoño, es porque la clorofila se degrada y los otros pigmentos se hacen visibles.
La célula vegetal: los bloques de construcción de las plantas
Las células de las plantas tienen características especiales que las diferencian de las células animales.
Respiración de las plantas
Las plantas, como otros seres vivos, también respiran. Toman oxígeno y liberan dióxido de carbono. Este proceso es vital, especialmente de noche cuando no hay luz para la fotosíntesis. La respiración ocurre principalmente en las mitocondrias y produce energía.
La pared celular
Las células de las plantas tienen una pared celular rígida por fuera de su membrana. Esta pared les da forma, las protege y les da soporte. En las plantas multicelulares, las paredes celulares son clave para la estructura del cuerpo de la planta, como la madera de los árboles.
Comunicación entre células
En las plantas terrestres, las células se comunican a través de pequeños canales llamados plasmodesmos que atraviesan las paredes celulares.
Las células vegetales también tienen una vacuola grande, que puede ocupar gran parte de la célula. La vacuola almacena agua, nutrientes y otras sustancias. También ayuda a mantener la célula firme y expandida, lo que se llama presión de turgencia. Esta presión es la que mantiene las partes blandas de la planta (como las hojas) erguidas.
Otros tipos de plastos
Además de los cloroplastos, las plantas tienen otros tipos de plástidos. Estos se desarrollan a partir de una misma estructura inicial, el proplasto, y tienen diferentes funciones. Por ejemplo, los amiloplastos almacenan almidón, y los cromoplastos dan color a las flores y frutos.
La información genética de las plantas
Las células de las plantas tienen tres tipos de ADN:
- El genoma principal en el núcleo celular.
- El genoma de las mitocondrias.
- El genoma de los cloroplastos.
Los genomas de las mitocondrias y los cloroplastos son similares a los de las bacterias, lo que apoya la idea de que estas partes de la célula provienen de bacterias antiguas.
¿Cómo se reproducen las plantas?
Las plantas tienen diferentes formas de reproducirse. Un ciclo de vida describe todas las etapas desde un individuo hasta que se obtiene un nuevo descendiente.
Las plantas pueden reproducirse de forma asexual (un solo padre) o sexual (dos padres). En la reproducción sexual, el ADN de los padres se combina.
Las células eucariotas tienen una cantidad de ADN que puede ser una sola copia (haploide, n) o dos copias (diploide, 2n).
- La mitosis es cuando una célula se divide y sus hijas tienen la misma cantidad de ADN que la madre.
- La meiosis es cuando una célula diploide (2n) se divide para formar cuatro células haploides (n).
En la reproducción sexual de las plantas, hay una alternancia entre una fase haploide y una diploide.
- Las células haploides que se unen para formar una nueva célula diploide se llaman gametas.
- La célula diploide que se forma de la unión de dos gametas se llama cigoto.
Algunas plantas tienen un ciclo de vida donde solo la fase haploide es multicelular (haplonte). Otras, solo la fase diploide es multicelular (diplonte). Y muchas plantas, como las terrestres, tienen un ciclo donde tanto la fase haploide como la diploide son multicelulares (haplo-diplonte).
Las plantas terrestres: las que vemos a diario
Las plantas terrestres (Embryophyta) son el grupo más exitoso en colonizar la tierra. Incluyen musgos, helechos, gimnospermas y plantas con flores. Desarrollaron características para vivir fuera del agua, como protegerse de la sequedad y de la radiación ultravioleta.
En las plantas terrestres, la etapa diploide (esporófito) y la haploide (gametófito) son muy diferentes.
- En los musgos, la parte verde que vemos es la etapa haploide.
- En los helechos, lo que llamamos "helecho" es la etapa diploide.
- En las plantas con semilla (gimnospermas y angiospermas), la planta que vemos es la etapa diploide. La etapa haploide es muy pequeña y está dentro del polen y el óvulo.
Las plantas crecen en zonas especiales llamadas meristemas, donde las células se dividen continuamente. Las plantas son organismos modulares, lo que significa que su cuerpo está hecho de unidades que se repiten, como las ramas de un árbol.
Otras características de las plantas terrestres:
- No se mueven de lugar.
- Hacen fotosíntesis y respiración.
- Sus células tienen pared celular, plasmodesmos y una gran vacuola.
- Contienen sustancias como flavonoides que las protegen del Sol.
Plantas vasculares: con sistemas de transporte
Las plantas vasculares (traqueofitas) tienen sistemas de tejidos especializados para transportar agua y nutrientes. Estos sistemas son:
- Tejido epidérmico: Es la capa externa, como la "piel" de la planta. Tiene una capa cerosa llamada cutícula que las protege. En las hojas, tienen pequeños poros llamados estomas para el intercambio de gases.
- Tejido vascular: Es como el "sistema circulatorio" de la planta. Incluye el xilema, que transporta agua, y el floema, que transporta alimento.
- Tejido fundamental: Es el tejido que está entre el epidérmico y el vascular. Sus células hacen la mayor parte de la fotosíntesis. También contiene tejidos de soporte que dan rigidez a la planta.
Los órganos de las plantas vasculares son:
Angiospermas: las plantas con flores y frutos
Las angiospermas son el grupo más grande de plantas. Pueden ser:
- Anuales: Viven un año o una estación (ej. trigo).
- Bienales: Viven dos años (ej. zanahoria).
- Perennes: Viven más de dos años (ej. abeto, encina).
Monocotiledóneas y dicotiledóneas
Las angiospermas se dividen tradicionalmente en monocotiledóneas y dicotiledóneas. Algunas diferencias clave son:
- Las monocotiledóneas tienen un solo cotiledón en su semilla; las dicotiledóneas tienen dos.
- Las monocotiledóneas suelen tener flores con partes en grupos de tres; las dicotiledóneas, en grupos de cuatro o cinco.
- Las hojas de las monocotiledóneas suelen tener venas paralelas; las dicotiledóneas, venas en forma de red.
Algas: las plantas del agua
Las algas son eucariotas que tienen cloroplastos, pero no son plantas terrestres. La mayoría de las algas viven en el agua. Algunas son multicelulares, como las algas rojas y las algas pardas. Otras son unicelulares y pueden moverse o alimentarse de otras formas.
¿Cómo se clasifican las plantas?
La Botánica Sistemática es la ciencia que agrupa a las plantas en especies y grupos más grandes, dándoles nombres. Las clasificaciones nos ayudan a organizar la información sobre las plantas.
Hoy en día, las plantas se clasifican basándose en sus relaciones evolutivas, es decir, en su filogenia. Esto se considera un sistema "natural".
Nombres científicos de las plantas
Para evitar confusiones, las plantas tienen nombres científicos únicos. Estos nombres siguen reglas establecidas en el Código Internacional de Nomenclatura Botánica.
- Los nombres válidos son los publicados después de 1753.
- Los nombres deben estar en latín.
- El nombre científico de una especie tiene dos palabras (binominal), por ejemplo, Cupressus sempervirens:
- La primera palabra es el género (con mayúscula).
- La segunda palabra es el nombre específico (con minúscula).
- Después del nombre, se pone la abreviatura del autor que describió la planta por primera vez (ej. Thymus vulgaris L.).
¿Cómo se comunican las plantas?
Las plantas pueden comunicarse entre sí y con su entorno para defenderse, crecer y sobrevivir. Lo hacen de varias maneras:
Comunicación por el aire
Cuando una planta es atacada, libera al aire unas sustancias químicas llamadas compuestos orgánicos volátiles (COV). Estos COV viajan por el aire y pueden avisar a las plantas cercanas del peligro. Cada tipo de ataque puede generar un COV diferente.
Comunicación por el subsuelo
Las plantas también se comunican bajo tierra, en la zona de las raíces (rizosfera). Usan hongos como intermediarios. Las plantas y los hongos forman una red llamada micorrizas, que permite que las plantas de un bosque se comuniquen a través de las raíces y las hifas de los hongos. Así, pueden compartir información sobre enfermedades o insectos.
Ultrasonidos
Cuando las plantas sufren estrés, como sequía o cortes, pueden emitir sonidos de ultrasonido. Estos sonidos son producidos por burbujas de aire que se forman en el xilema (los tubos que transportan agua).
Cuando las plantas reciben información de peligro, pueden liberar más COV para alertar a otras. También pueden liberar COV que atraen a depredadores de los insectos que las atacan, ayudando a su defensa.
¿Por qué son tan importantes las plantas para nosotros?
La importancia de las plantas para los seres humanos es inmensa. Sin ellas, la vida en la Tierra sería muy diferente.
- Oxígeno y atmósfera: La fotosíntesis de las plantas ha liberado oxígeno a la atmósfera durante miles de millones de años. Esto permitió la evolución de muchos organismos, incluidos los animales, que necesitan oxígeno para respirar. Además, el oxígeno formó la capa de ozono, que nos protege de la radiación ultravioleta dañina del Sol.
- Alimento: Las plantas son la base de casi todas las cadenas alimentarias en la Tierra. Son la fuente principal de alimento para la mayoría de los seres vivos, incluidos los humanos. Comemos raíces (zanahorias), tallos (papas), hojas (lechuga), flores (brócoli), frutos (manzanas) y semillas (arroz, trigo).
- Materiales y energía: La madera de los árboles se usa para construir y hacer papel. Las fibras de plantas como el algodón se usan para ropa. Los combustibles fósiles (como el petróleo) provienen de plantas antiguas.
- Belleza y medicina: Las plantas son importantes por su belleza y se cultivan como ornamentales. También tienen un gran valor en la medicina. Muchos medicamentos modernos, como la aspirina, se derivaron originalmente de plantas.
Ciencias que estudian las plantas
La Botánica es la ciencia principal que estudia las plantas, incluyendo las terrestres y las algas. Otras ciencias relacionadas son:
- Agricultura y horticultura: Se enfocan en cultivar plantas para alimento o para decoración.
- Ciencias forestales: Estudian el cultivo y uso de los árboles.
- Farmacognosia: Estudia los productos naturales, a menudo de plantas, usados en medicina.
- Anatomía de las plantas: Estudia la estructura de las células y tejidos de las plantas.
- Fisiología de plantas: Estudia cómo funcionan las plantas y sus procesos químicos.
- Ecología de las plantas: Estudia cómo las plantas interactúan con su entorno.
- Sistemática de plantas: Se encarga de clasificar y nombrar las plantas.
Galería de imágenes
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Alga verde. Su color es dado principalmente por las clorofilas que poseen en los tilacoides de sus cloroplastos.
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Alga roja. Su color es dado por varios pigmentos accesorios (xantofilas, β caroteno) que captan principalmente los colores azulados.
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Detalle de la ultraestructura de una cianobacteria como la que se convirtió en el primer cloroplasto.
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Evolución de la ultraestructura del cloroplasto que derivó en los cloroplastos de glaucofitas, de algas rojas y de plantas verdes (algas verdes y plantas terrestres).
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Árbol simbiogenético de los seres vivos. Actualmente se considera demostrado el origen simbiogenético de las plantas por fusión entre un protista biflagelado y una cianobacteria. Posteriormente la simbiogénesis entre un alga roja y otro protista originó las algas cromofitas.
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Una de las últimas versiones del árbol filogenético de la vida, que muestra una de las actuales hipótesis de las veces en que fueron adquiridos los cloroplastos por endosimbiosis en los diferentes grupos de eucariotas. Quizás la adquisición de un alga verde y la adquisición de un alga roja hayan ocurrido más de una vez entre los cromistas. Los supergrupos de eucariotas (Archaeplastida, Rhizaria, Excavata, Chromalveolata y Unikonta, a veces dividido en Opisthokonta y Amoebozoa) están bastante consensuados, lo que está en investigación son las relaciones entre ellos. Dibujado a partir de Cavalier-Smith (2013, 2010a, 2010b, 2009).
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Crucigenia, un alga Chlorophyceae. Las algas unicelulares pueden considerarse las plantas más primitivas.
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Ilustración del proceso de endosimbiosis de una cianobacteria por un eucariota, como el que formó el primer cloroplasto, en el ancestro del taxón Archaeplastida o Primoplantae.
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Ciclo de vida haplonte. M!: meiosis F!: fecundación m!: mitosis círculo: primer estadio del ciclo de vida, unicelular
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Cuadrado: estadios siguientes del ciclo de vida, multicelulares
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Ciclo de vida diplonte M!: meiosis F!: fecundación m!: mitosis círculo: primer estadio del ciclo de vida, unicelular
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Cuadrado: estadios siguientes del ciclo de vida, multicelulares
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Ciclo de vida haplo-diplonte M!: meiosis F!: fecundación m!: mitosis círculo: primer estadio del ciclo de vida, unicelular cuadrado: estadios siguientes del ciclo de vida, multicelulares
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Diagrama de absorción apoplástica y simplástica de agua por las raíces de una planta.
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Un cromóforo es un material que absorbe la luz de ciertos colores, reflejando la luz de otros. La luz absorbida por los cromóforos de la membrana tilacoide de los cloroplastos es utilizada como fuente de energía que impulsa la fotosíntesis.
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La taxonomía en la actualidad: los taxones se construyen a partir de clados del árbol filogenético. Cada nodo del árbol es un ancestro, un clado es ese ancestro más todos sus descendientes. Además, a cada taxón le corresponde su categoría taxonómica (si bien para algunos científicos esto no es necesario).
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Bryophyta (musgos)
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Pteridophyta (helechos y afines)
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Angiospermae (plantas con flores)
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Gymnospermae (gimnospermas)
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Otras
Véase también
En inglés: Plant Facts for Kids
