Estado actual y perspectivas de la botánica

Estado actual y perspectivas de la botánica

En las últimas décadas se han investigado y publicado en revistas científicas innumerables ejemplos acerca de las relaciones evolutivas entre distintos grupos de organismos y las secuencias de eventos de especiación que los han originado. Esta área explosiva de análisis filogenéticos se ha basado en la capacidad actual para examinar y comparar secuencias de ADN y tiende a abordar uno de los temas más importantes de la biología: la evolución de la especie humana y la de millones de otras especies. Como grupo evolutivo, las plantas verdes son distintivas no solo por la vasta cantidad de modos de reproducción que presentan sino también por su forma de producir su propio alimento a través de la fotosíntesis. La comprensión del origen de la vida sobre la Tierra estará incompleta hasta que no se desvelen con precisión los procesos evolutivos que han generado la diversidad de especies de plantas actuales. "Un abominable misterio" es el modo en el que Darwin describió la aparición súbita de las plantas con flores en el registro fósil. Por más de 100 millones de años éstas han sido el tipo más común de planta en el planeta y, de hecho, la masa de un solo tipo de planta con flor, los árboles, excede la de cualquier otro tipo de organismo. La creación y evolución posterior de la estructura reproductiva, la flor, responsable de la radiación adaptativa de este grupo de organismos se ha comenzado a entender, si bien el misterio de Darwin todavía no está resuelto.

A pesar de que el conocimiento acerca de los ancestros de las plantas se está comenzando a dilucidar, solo un pequeño número de secuencias de genes han sido examinadas. En la actualidad se está tratando de incrementar ese número e integrar la historia evolutiva que tales secuencias encierran. Más importante aún, se está tratando de sintetizar avances científicos en distintas áreas del conocimiento de la botánica que, con antelación, permanecían inconexos.

Las angiospermas son el grupo de plantas que mayor atención han despertado entre los botánicos, otros grupos -evolutivamente más antiguos y mucho más simples de estudiar- tales como las briófitas, no han recibido tanta hasta el momento, por lo que se espera que en los próximos años emerjan nuevos conceptos o paradigmas a partir de su estudio. Las algas, otro ejemplo de grupo que no ha sido profundamente analizado, son extraordinariamente diversas y se ha descubierto que contienen al menos siete linajes evolutivos diferentes, solo uno de los cuales dio origen al reino Plantae. Como tales, las algas representan una miríada de experimentos sobre adaptación susceptibles de estudios comparativos debido a su diversidad y relativa simplicidad.114

El crecimiento de las plantas es también un proceso distintivo debido a su plasticidad, un fenómeno que todavía no se comprende totalmente. Debido a que las plantas son inmóviles y están ancladas a un sustrato presentan una extrema capacidad para modificar su hábito de crecimiento. Las plantas no pueden escapar de un predador, de un competidor o de una condición ambiental que impida su normal desarrollo. Por esa razón responden adaptativamente modificando su crecimiento y desarrollo para formar estructuras bastante alejadas de las usuales. Estos cambios dramáticos en el aspecto de un mismo individuo ante diferentes condiciones del ambiente permite abordar otro aspecto esencial de la Biología: el modo en que los genes interactúan con el ambiente para determinar la forma y el tamaño del organismo, o -en otras palabras- cuál es la base genética de la plasticidad.115

Aparte de los avances de la botánica pura, la botánica aplicada ha evolucionado desde la antigüedad para hallar nuevas respuestas a las crecientes necesidades humanas, tanto en la alimentación como en las aplicaciones médicas, textiles, industriales y como fuente de energía renovable. En la actualidad, numerosos investigadores en todo el mundo dedican su trabajo a encontrar fuentes nuevas de energía, las que se basan en procesos de fermentación del maíz u otras especies para producir etanol o metanol, e incluso en la fotosíntesis y posterior combustión de algas. La bioremediación mediante el uso de plantas, hongos y algas es otro aspecto central en las investigaciones actuales para aliviar el efecto de la contaminación producida por deshechos tóxicos. Asimismo, el papel de las plantas en la medicina se está expandiendo más allá de su uso tradicional y continuo en la farmacia, para tratar de convertir a varias especies de plantas en factorías de anticuerpos monoclonales contra el cáncer y otros compuestos biofarmacéuticos. El papel de otros organismos, tales como los hongos, en la búsqueda de nuevos compuestos para el tratamiento de diversas dolencias también se ha acrecentado. La ingeniería genética de plantas ha tomado un lugar, al lado del mejoramiento genético convencional, como un modo de crear nuevos caracteres beneficiosos para los cultivos. De hecho, la mayoría de los cultivos destinados a alimento, forraje, fuentes de fibras textiles y aceites comestibles se están modificando genéticamente para incrementar su tolerancia a enfermedades, sequía, baja temperatura, diversos herbicidas y a la herbivoría.116

A través de la historia, el destino de la especie humana ha estado inexorablemente asociado a las plantas, desde el desarrollo de la agricultura, pasando por los grandes viajes de descubrimiento incentivados por la búsqueda de especias exóticas hasta la Revolución Verde. No existe razón alguna para suponer que nuestro destino está actualmente más separado de las plantas que hace siglos o milenios atrás. De hecho, la dependencia del ser humano con respecto a las plantas parece ser cada vez mayor, teniendo en cuenta que la mayor parte de la provisión de alimentos del mundo proviene de solamente unas veinte especies de plantas. El conocimiento de las mismas, de su estructura, funcionamiento e interrelaciones, el mantenimiento de su diversidad y el aprovechamiento de las mismas para suplir las necesidades humanas continuarán siendo la misión de la Botánica para los próximos siglos.117

La botánica en México

Teófilo Herrera / Armando Butanda

La botánica es la ciencia que estudia las plantas con muy diversos enfoques, bien sea los de la botánica pura o los de la botánica aplicada. Del griego botaniké, es forma femenina de botanikós, lo que se refiere a las hierbas; de botáne, que significa hierba. La botánica pura estudia las plantas con un enfoque teórico, desde los aspectos taxonómicos de nomenclatura y clasificación, hasta los complejos fenómenos de la fisiología y la citogenética de los vegetales; así como las complicadas combinaciones o entrecruzamientos hereditarios que conducen a la obtención de plantas transgénicas, que presentan nuevas características, unas veces benéficas y otras perjudiciales. La botánica aplicada se basa en la anterior, y también considera los enfoques prácticos que se pueden dar a las plantas para lograr su adecuada utilización, y según la finalidad que se persiga, se establecen disciplinas como la agrícola, forestal, farmacéutica, fitopatología,

médica y naturista.

También puede estudiarse la botánica en forma general o especial. La primera estudia los caracteres generales, tanto morfológicos como fisiológicos de las plantas; la especial estudia las plantas en particular y las categorías taxonómicas de las mismas, desde las especies, subespecies y variedades, hasta las entidades superiores como géneros, familias, órdenes y divisiones. La botánica general comprende la morfología botánica, la morfología experimental y la anatomía vegetal, la fisiología experimental y la genética vegetal. La botánica especial comprende la taxonomía botánica o sistemática, la geobotánica, la paleobotánica, la geobotánica, la fitogeografía y la ecología vegetal, ciencia esta última, que estudia las relaciones de las plantas con su ambiente, incluyendo a todos los seres vivos que prosperan en el mismo.

Se acostumbraba incluir a las algas, a los hongos y a los líquenes en el campo de la botánica; pero en la actualidad estos organismos se han colocado en un reino aparte: el de los protistas. Más recientemente, a los hongos y a los líquenes se les clasifica en un reino propio: el reino Fungi o reino de los hongos. A su vez, los líquenes son el resultado de la asociación simbiótica de los hongos con las algas . Las briofitas, que son hepáticas y musgos; y las pteridofitas, que son licopodios, selaginelas, colas de caballo o equisetos y helechos, como principales grupos; han sido conservadas en el reino Plantae junto con las fanerógamas, que son gimnospermas y angiospermas que comparten con las pteridofitas el carácter de ser plantas vasculares con vasos de conducción de la savia, que además, presenta clorofila como parte básica para la función de la fotosíntesis. Algunos de estos grupos son tratados en otros artículos de la presente enciclopedia.

En este capítulo presentaremos los conocimientos sobre la extensa ciencia que estudia las plantas en la República Mexicana. Sobre dicho tema ya han escrito diversos autores, unos en forma general, otros con un enfoque parcial para abordar un tema concreto y comentar sobre una determinada etapa de la historia de la botánica en México. En esta ocasión se pretende cubrir los aspectos sobresalientes de dicha ciencia con una visión panorámica.

Información complementaria a los datos que aquí se presentan se pueden encontrar en varias publicaciones que tratan el mismo tema, en particular la Enciclopedia de México consultando las entradas correspondientes a botánica,

...