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6.1: Introducción a las Plantas Terrestres Tempranas

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    Objetivos de aprendizaje
    • Enumerar las características derivadas compartidas de las plantas terrestres.
    • Relacionar estas adaptaciones con el movimiento de hábitats acuáticos a terrestres.
    • Enumere las características ancestrales que las plantas terrestres comparten con las algas verdes.
    • Describir el ciclo de vida básico compartido por las plantas.

    Plantas Terrestres

    Las plantas terrestres a veces se denominan “embriófitas” debido a la evolución del embrión, un cigoto que es retenido y nutrido por el gametofito femenino a medida que crece. Los embriófitos comparten muchas características comunes, la mayoría correspondientes a las presiones selectivas desde el movimiento inicial hacia la tierra. El embrión es uno de estos, proporcionando mayor probabilidad de éxito para la descendencia en un ambiente nuevo y duro. Además del embrión, todas las plantas tienen el mismo ciclo vital básico: alternancia de generaciones (Figura\(\PageIndex{1}\)). Al igual que las algas marinas, las primeras plantas vivían en un ambiente donde necesitaban aumentar sus posibilidades de eventos reproductivos. Los estadios multicelulares en ambos lados del ciclo de vida aumentan el número de propágulos reproductivos. Todas las plantas también son multicelulares, con tejidos y gametangios multicelulares.

    alternancia de generaciones diagrama de ciclo de vida
    Figura\(\PageIndex{1}\): Un ciclo de vida generalizado para las plantas. La alternancia de generación involucra a dos individuos multicelulares. La mitad superior es haploide y contiene esporas, gametofitos y gametos. La mitad inferior es diploide y contiene el cigoto y el esporofito. El individuo haploide multicelular (n) se llama gametofito. El gametofito produce estructuras llamadas gametangias donde los gametos haploides son producidos por mitosis. Los gametos no crecen, sino que deben fusionarse para formar un cigoto diploide (2n). En las plantas, el cigoto se retiene en el megagametofito como embrión, donde crece por mitosis en un individuo diploide multicelular, el esporofito. El esporofito produce esporangios en los que tiene lugar la meiosis, produciendo esporas haploides. Estas esporas son liberadas y pueden crecer por mitosis en gametofitos haploides. Diagrama de Peter coxhead/obra derivada: Peter coxhead, Dominio público, vía Wikimedia Commons.

    Otras adaptaciones a la vida en tierra incluyen el compuesto esporopollenino resistente a la desecación. Esto se encuentra en las paredes celulares de esporas de plantas terrestres tempranas y en el polen de plantas semilleras, de ahí el nombre sporo - polen - in. También se encuentra en las paredes celulares de algunas algas verdes. En el exterior, las plantas están rodeadas por una cutícula cerosa que ayuda a protegerlas de su entorno exterior.

    Al igual que sus predecesoras de algas verdes, las plantas almacenan sus carbohidratos como almidón dentro de los plastidios, los plastidios con dos membranas (resultado de la endosimbiosis primaria), las paredes celulares que contienen celulosa, y tienen los pigmentos clorofila a, clorofila b y carotenoides. Por esta razón, junto con la secuenciación genética, las plantas terrestres y las algas verdes se agrupan en las Viridiplantae (Figura\(\PageIndex{2}\)).

    Recopilación de imágenes, cada una representando un organismo diferente de uno de los principales linajes dentro de las Viridiplantae.
    Figura\(\PageIndex{2}\): Esta figura representa los linajes contenidos dentro de las Viridiplantae. Se obtuvo de un trabajo de acceso abierto analizando más de 1,000 transcriptomas para evaluar las relaciones entre estos linajes. El pie de foto original sigue: "ae, Algas verdes. a, Acetabularia sp. (Ulvophyceae). b, Stephanosphaera pluvialis (Chlorophyceae). c, Botryococcus sp. (Trebouxiophyceae). d, Chara sp. (Charophyceae). e, 'Spirotaenia' sp. (taxonomía en revisión) (Zygnematophyceae). fp, Plantas terrestres. f, Notothylas orbicularis (Anthocerotophyta (hornwort)). g, Conocephalum conicum (Marchantiophyta (hígado taloide)). h, Sphagnum sp. (Bryophyta (musgo)). i, Dendrolycopodium obscurum (Lycopodiophyta (club moss)). j, Equisetum telmateia (Polypodiopsida, Equisetidae (cola de caballo)). k, Parablechnum schiedeanum (Polypodiopsida, Polypodiidae (helecho leptosporangiato)). l, Ginkgo biloba (Ginkgophyta). m, Pseudotsuga menziesii (Pinophyta (conífera)). n, Welwitschia mirabilis (Gnetophyta). o, Bulnesia arborea (Angiospermae, eudicot, rosid). p, Paphiopedilum lowii (Angiospermae, monocotiledónea, orquídea). a, Fotografía reproducida con permiso de Thieme Verlag, Stuttgart 66. be, Fotografías cortesía de M. Melkonian. fj, ln, p, Fotografías cortesía de D.W.S. k, Fotografía cortesía de R. Moran. o, Fotografía cortesía de W. Judd.” Iniciativa Mil Transcriptomas de Plantas., Leebens-Mack, J.H., Barker, M.S. et al. Mil transcriptomas vegetales y la filogenómica de plantas verdes. Naturaleza 574, 679—685 (2019).

    Las Primeras Plantas Terrestres

    Las briófitas y las plantas vasculares sin semilla fueron los primeros grupos en evolucionar en tierra. Si bien el orden de eventos durante este período en la evolución de las plantas sigue siendo algo turbio, la evidencia apunta a que las briofitas evolucionaron primero, seguidas de las SVP.

    Las briófitas son el único grupo de plantas terrestres que carece de tejido vascular lignificado, aunque algunos musgos contienen una forma de tejido conductor. Suelen ser pequeños de estatura y carecen de verdaderos tallos, raíces u hojas. Las briófitas también son el único grupo de plantas terrestres que tienen un ciclo de vida dominante en gametofitos.

    Las plantas vasculares sin semillas transitan a un ciclo de vida dominante de esporofitos con esporofitos ramificados. Evolucionan tejido vascular lignificado, desarrollando verdaderas raíces, tallos y hojas. Este tejido duro y lignificado permite que algunas especies dentro de este grupo formen árboles de hasta 100 pies de altura.

    Atribución

    Contenido de Maria Morrow, CC-BY-NC


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