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9.1: Angiospermas

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    Las angiospermas son el grupo de plantas que más conocemos, ya que la mayoría de las frutas y verduras que comemos pertenecen a este grupo. Actualmente son el grupo dominante de plantas en la mayoría de los ecosistemas terrestres y son fáciles de reconocer ya que producen flores (Figura\(\PageIndex{1}\)). Las angiospermas son el grupo de plantas más diverso, con 416 familias y aproximadamente 352,000 especies (APG, 2016). Los primeros fósiles de angiospermas se remontan al Cretácico Inferior (hace ~130 millones de años; Magallón et al. , 2013; Apéndice 1). Con el tiempo, se diversificaron y se hicieron más prominentes en los ecosistemas terrestres, desplazando lentamente y reemplazando gimnospermas y otras plantas. Hoy en día, las angiospermas representan el 90% de las plantas terrestres del planeta. Las especies vegetales terrestres restantes comprenden gimnospermas (aproximadamente 1% de las especies; Crepet y Niklas, 2009) y briófitas, licófitas y helechos (9% de las especies).

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    Figura\(\PageIndex{1}\): Árbol filogenético que representa la relación evolutiva de las plantas. Por DutraElliott está licenciado bajo CC BY-NC-SA 4.0 vía Flickr.

    La diversidad y el éxito de las angiospermas se pueden atribuir a la evolución de flores y frutos dentro de este grupo. El desarrollo de las flores fue una característica innovadora, ya que permitió encerrar y proteger los óvulos dentro de un ovario, que después de la fertilización se convierte en un fruto que ayuda a la dispersión de las semillas. Las flores también permitieron que partes masculinas y femeninas de la planta se agruparan en una sola estructura (Figura\(\PageIndex{2}\)).

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    Figura\(\PageIndex{2}\): Por LadyOfHats está licenciado bajo Dominio público vía Wikicommons.

    Las plantas con flores desarrollaron relaciones con polinizadores (Hu et al. , 2008). En lugar de dispersar su polen a través del viento, como las gimnospermas, las angiospermas tempranas comenzaron a ofrecer recompensas en sus flores para atraer a los animales, quienes a su vez comenzaron a visitar las flores de una especie dada por las recompensas alimenticias que ofrecían. A través de esta relación, las plantas con flores obtuvieron la garantía de que su polen probablemente llegaría a otro individuo de la misma especie: por lo tanto, aumentando la probabilidad de fertilización exitosa (Figura\(\PageIndex{3}\)). Esta transferencia de polen de una planta a otra, también conocida como cruzamiento, aseguró una mayor diversidad genética en la población.

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    Figura\(\PageIndex{3}\): Diversidad de flores en angiospermas y ejemplos de polinizadores. A) Abeja melífera europea polinizadora flores de guayaba, B) Mosca polinizando una flor de aguacate, C) Abeja melífera europea polinizadora flores de macadamia y D) Abeja carpintera (Xylocopa sp.) polinizadora flor de la pasión/lilikoi. Por DutraElliott está licenciado bajo CC BY-NC-SA 4.0 vía Flickr.

    Desde el origen de las flores, los polinizadores han impulsado la diversidad floral en angiospermas al aumentar la riqueza de especies (Van der Niet y Johnson, 2012). Los polinizadores tienen preferencias por la forma de la flor, el tamaño, el color e incluso el tipo de recompensa. También vienen en todas las formas y tamaños e incluyen aves, reptiles, escarabajos y murciélagos. Con el tiempo, algunas plantas y polinizadores han desarrollado una relación específica, donde una especie vegetal es polinizada por un animal específico. Sin embargo, muchas plantas (y animales) son generalistas y son polinizadas por diferentes especies de polinizadores.

    Las melíferas hawaianas son un gran ejemplo de la relación entre polinizadores y plantas con flores. Al menos cinco géneros de un grupo de plantas llamadas lobeliadas hawaianas (Delissea, Clermontia, Cyanea, Lobelia y Trematolobelia) son polinizados por aves nativas del bosque (Pender et al. , 2014). La forma de las flores, el contenido de néctar y otras características coinciden con este tipo de síndrome de polinización. La enredadera nativa hawaiana 'i'iwi (Vestiaria coccinea) se alimenta del néctar que producen estas flores gracias a su pico largo y curvo que tiene una forma similar a las flores curvas de muchas de las lobeliadas hawaianas (Figura\(\PageIndex{4}\)). Al alimentarse de néctar, el polen de la flor se deposita sobre la cabeza del 'i'iwi, y el ave mueve inadvertidamente el polen entre las flores. Desafortunadamente, se cree que muchas especies de lobeliadas hawaianas producen cantidades reducidas de semilla debido a que algunas especies de aves nativas son muy raras o se han extinguido; por lo tanto, las flores no son adecuadamente polinizadas por estas aves nativas.

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    Figura\(\PageIndex{4}\): 'I'iwi (Vestiaria coccinea) visitando una flor lobeliada. Por USFWS Región Pacífico CC BY-NC vía Flickr.

    Una flor larga y tubular de lobeliada hawaiana no podía ser polinizada por insectos como las abejas debido a su forma curva. Por otro lado, algunas especies de plantas como ʻōhiʻa (Metrosideros polymorpha) son conocidas como generalistas, ya que pueden ser polinizadas por aves o insectos (Figura\(\PageIndex{5}\)). La forma de la flor y otras características, como el color, permiten este tipo de estrategia de polinización.

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    Figura\(\PageIndex{5}\): Frutos y flores de ʻōhiʻa lehua (Metrosideros polymorpha), una especie de angiosperma. A) Planta entera, B) Flores sin abrir, C) Cápsulas de frutos, D) Flor, y E) Cápsulas secas. Por DutraElliott está licenciado bajo CC BY-NC-SA 4.0 vía Flickr.

    Los frutos son otra adaptación evolutiva presente en las angiospermas. Una vez que las plantas son polinizadas y los óvulos fertilizados, el ovario se convierte en un fruto. Una de las principales funciones del fruto es ayudar en la dispersión de las semillas, lo que se logra a través de diferentes mecanismos. Por ejemplo, las frutas pueden resultar atractivas para los animales porque ofrecen una recompensa alimentaria. Después de comerse, las semillas contenidas en el fruto generalmente se dispersan a una distancia de la planta madre, permitiendo que la especie se propague. Otros frutos tienen espolones para adherirse al pelaje de animales y plumas de aves para ayudar a la dispersión de las semillas. Un ejemplo de la importancia de los animales en la dispersión de semillas de angiosperma se ejemplifica por la dispersión a larga distancia de semillas a Hawai desde masas terrestres distantes; la dispersión de aves es el modo principal en el que los géneros de plantas nativas llegaron a las islas.


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