2.25: Cola de caballo, el género Equisetum

Las colas de caballo, el género Equisetum, son un grupo de plantas muy fácilmente reconocidas que se encuentran comúnmente en todo el mundo. Representan un remanente muy pequeño, sólo un solo género con menos de 100 especies, de un grupo que en el Paleozoico era un componente mucho más conspicuo de la flora terrestre. Desde 100 millones de años, terminando hace 250 millones de años, este grupo fue dominante en los hábitats terrestres a nivel mundial y el grupo es responsable de gran parte de nuestros yacimientos de carbón y petróleo. Son comunes en la mayor parte de Estados Unidos, a veces como maleza de carretera o en hábitats húmedos.

Taxonomía y Filogenia

El género tradicionalmente se había puesto en un filo por sí solo pero los tratamientos más recientes abultan las colas de caballo en el filo de helecho (Pterophyta), generalmente colocándolas en un orden (Equisetales) distinto de otros grupos de helechos. Al tratarse de esta manera, las órdenes de la Pterophyta divergieron a finales de la era Paleozoica. Ya sea que consideres que las colas de caballo son un filo por sí mismas o un orden dentro de la Pterophyta, siguen siendo muy fáciles de reconocer debido a su estructura distinta.

Estructura

Las colas de caballo tienen una forma muy distintiva: tienen tallos articulados con hojas pequeñas y poco llamativas que aparecen como escamas en la base de cada sección del tallo. Los tallos son huecos y acanalados. Las sucesivas secciones de tallo se hacen cada vez más cortas, recordando una escala logarítmica y hay una afirmación (no he podido verificar esto) de que la planta fue una inspiración para que John Napierto invente logaritmos. Napier inventó logaritmos en el siglo XVI para facilitar los cálculos (¡muchos estudiantes de biología no creen que los logaritmos facilitan los cálculos!!). Los tallos a veces tienen ramas verticiladas (en cuyo caso se parecen un poco a la cola de un caballo) pero a veces no (¡en cuyo caso realmente no se ven en absoluto como la cola de un caballo!). Las colas de caballo tienen extensos tallos horizontales subterráneos (rizomas) de los cuales emergen raíces y tallos verticales sobre el suelo. La planta comúnmente vista es un esporófito que produce esporas en un cono terminal o estrobilis. Algunas especies son dimórficas, con tallos vegetativos que son verdes y fotosintéticos pero no producen estrobilos productores de esporas, y tallos fértiles que son marrones (sin clorofila, sin fotosíntesis) pero que producen estrobilos y por lo tanto solo están involucrados en la reproducción. Los miembros fósiles del grupo tuvieron crecimiento secundario y crecieron hasta 18 m de altura, con tallos de medio metro de ancho. Estas plantas fueron componentes significativos en los yacimientos que producen carbón y petróleo.

Reproducción

Como todas las plantas, Equisetum exhibe alternancia de generaciones con un esporófito visible y un gametofito difícil de encontrar. El gametofito es bisexual (así las plantas son homosporosas, produciendo solo un tipo de esporas), pequeño, poco común y rápidamente cubierto por el esporofito que crece a partir de la archegonia. Los espermatozoides son flagelados y nadan hasta el óvulo.

Tallos dimórficos de cuervos Equisetum: los tallos verdes son estériles y fotosintéticos, los marrones son fértiles y no fotosintéticos

Materia y energía

El equiesetum (tanto el porófito como el gametofito) es un fotoautótrofo típico, que utiliza la energía de la luz solar para sintetizar carbohidratos a partir del dióxido de carbono y luego usar los carbohidratos como fuente de energía en la respiración celular y como material de construcción para sintetizar una variedad de biomoléculas. Tenga en cuenta que para las especies dimórficas los tallos que llevan esporas son fotosintéticos solo brevemente y son 'alimentados' por las ramas fotosintéticas durante la mayor parte de su existencia. Significativamente, la energía capturada por las colas de caballo hace 300 millones de años ahora se está utilizando cuando se quema carbón y petróleo, liberando carbono que ha quedado atrapado en moléculas que fueron transformadas en combustibles fósiles. La planta tiene un requerimiento nutritivo insólito, el silicio, que la mayoría de las plantas no tienen (muchas plantas pueden tomar y contener silicio pero no es un elemento requerido, es decir, pueden crecer sin él). El silicio también es requerido por las diatomeas (phylum Bacillariophyta), un grupo de algas unicelulares. La presencia de depósitos de dióxido de sílice en las paredes celulares de las colas de caballo hace que los tallos sean particularmente duros y explica el nombre común de 'fregado corriente' porque los pioneros utilizaron el tallo de la planta como cepillo de matorral.

Tallos dimórficos de Equisetum arvense. Los tallos pardos llevan esporangios en sus puntas pero no son fotosintéticos; los tallos verdes no llevan esporagia pero son fotosintéticos

Interacciones

Las plantas equisetum se encuentran comúnmente tanto en hábitats 'malezosos' (la planta puede ser un problema en situaciones agrícolas) como en hábitats menos perturbados. El grupo generalmente requiere altas condiciones de luz y la mayoría de las especies están sombreadas cuando hay árboles presentes. Al igual que los musgos del club, no parecen sufrir mucho por la herbivoría; esto quizás se deba a los depósitos de sílice en las paredes celulares.