Origen Evolutivo: Estructura Y Formación De Las Semillas

Las semillas constituyen una de las innovaciones más importantes de las plantas vasculares que surgieron durante el curso de la evolución. Son uno de los factores responsables del dominio actual de las plantas superiores en la flora de nuestro planeta hoy en día. Cuando se examina una semilla inmadura, o sea un óvulo, se ve que tiene una serie de tegumentos o capas que la protegen, así como una gran cantidad de alimento almacenado. De este modo, el ovario no sólo protege del medio ambiente al gametofito femenino, sino que también suministra alimento a la nueva plántula que surge cuando la semilla germina. Este cuidado parental de la semilla permite la mejor adaptación de las plantas vasculares al medio ambiente y hace que predominen sobre otros grupos vegetales. La semilla, por lo tanto, es fundamental en la sobrevivencia de las especies, como se vio en el capítulo anterior. La evolución de la semilla constituye un mecanismo invaluable de adaptación a la vida en la Tierra. La cubierta de la semilla o testa la protege de muchas de las inclemencias del medio ambiente. El embrión puede permanecer latente durante mucho tiempo, hasta que haya las condiciones adecuadas para germinar y la existencia de sustancias de reserva le brinda alimento hasta que la planta pueda sobrevivir por sí misma (capítulos IV, V y VI).

ORIGEN DE LAS SEMILLAS

Las semillas más antiguas que se conocen proceden del periodo Devónico (hace 350 000 000 de años). Éstos fósiles fueron encontrados en rocas de Pensilvania, EUA, pero no se tienen plantas fósiles que nos permitan conocer cómo eran las plantas que las produjeron. Entre las semillas más antiguas que se conocen está la Genemosperma, la cual todavía no ha desarrollado una cubierta protectora completa, sino que está rodeada como por ocho lóbulos. En las semillas más avanzadas estos lóbulos se han fusionado formando un tegumento protector (Figura III.1). Durante los siguientes 50 000 000 de años se desarrollaron diversas formas de semillas, algunas de las cuales estaban adheridas a plantas parecidas a los helechos actuales. Pertenecían al grupo de las gimnospermas y hoy en día están extintas. Se conocen con el nombre de Pteridospermae que significa "helechos con semillas". En la figura aparece un dibujo de este tipo de plantas. Una de ellas es muy parecida a un helecho y alcanzó los cinco metros de altura.

Figura III.1. Dibujo de dos plantas fósiles, las llamadas "helechos con semillas", por su aspecto. En lugar de esporas, ya tienen semillas. A) La especie Medullosa vivió en el Carbonífero Superior y el Pérmico; la Caytonia (B), en el Triásico. C) Semilla de Genemosperma, del registro fósil, constituye una de las primeras evidencias de la existencia de semillas. Tiene un anillo con 8 lóbulos separados, la primera etapa en la evolución de los tegumentos. D) En la semilla de la Archeosperma los lóbulos se han fusionado parcialmente; es una etapa más evolucionada del proceso de formación de las semillas. E) Semilla actual en la cual hay una fusión completa de los lóbulos que forman una cubierta protectora a su alrededor (tomado de Thomas, 1981 y Gómez-Pompa y col. 1986).

En las plantas ancestrales productoras de semillas, éstas se separaban de la planta progenitora y se dispersaban antes de que el embrión madurara. Como el embrión constituye la parte fundamental de la semilla que dará origen a la raíz, tallo y hojas, la semilla tenía que madurar el embrión antes de germinar. En cambio, en la mayoría de las plantas productoras de semillas de hoy en día, el embrión madura antes de separarse de la planta progenitora. Por lo tanto, está protegido hasta que termina su desarrollo. Este es un mecanismo más por el que se incrementa el tiempo de cuidado materno de la nueva progenie.

A principios de la era Mesozoica, hace 230 000 000 de años, tuvo lugar una radiación de los reptiles que puede correlacionarse con el incremento de las masas continentales y por lo tanto, con una mayor gama de posibilidades y condiciones para los organismos terrestres. Había animales pequeños, grandes como los dinosaurios, acuáticos, terrestres y otros más que volaban. Entre las plantas predominaban las cicadales, gingkos y coníferas.

Hacia fines del Mesozoico y principios del Cenozoico hubo muchos cambios. Aparecieron las primeras angiospermas que probablemente vivían en regiones montañosas, mientras que las coníferas y cicadales dominaban las planicies. La aparición de nuevas clases de animales quizá fue el principal factor que dio la primera ventaja a las angióspermas o plantas con flores. Estas son superiores a las gimnospermas pues poseen mecanismos más eficientes de entrecruzamiento, dispersión y establecimiento de las semillas. Los insectos y las aves son agentes mucho más efectivos para transportar polen y semillas que el viento y el agua. Como ejemplo podríamos señalar que durante esta época, la familia de las abejas estaba en plena evolución. Los escarabajos, abejas, mariposas, aves y mamíferos primitivos debieron haber tenido una considerable influencia selectiva en la evolución de las familias y géneros de estas plantas.

Actualmente las plantas con semillas están divididas en dos grandes grupos: las gimnospermas y las angiospermas.

GIMNOSPERMAS

El término gimnosperma significa semilla desnuda y las plantas de este grupo reciben este nombre porque los óvulos y semillas de todos sus miembros se forman expuestos sobre la superficie del esporófilo. A las gimnospermas se les puede considerar como diversas líneas de plantas con semillas, con características comunes entre ellas. A continuación se mencionan las características más sobresalientes:

1. Coníferas

Es el grupo de gimnospermas más importante de la actualidad, siendo además el más conocido. Se distribuyen principalmente en el hemisferio norte y zonas aisladas del sur. Incluyen sobre todo árboles, entre ellos los más grandes y longevos del mundo, como las sequoyas. Tienen hojas perennes en forma de aguja (pinos, abetos, etc.) o escamosas (cipreses). Las flores son unisexuales, es decir o masculinas o femeninas. Por lo general cada árbol tiene flores de los dos sexos (monoicos), aunque algunos sólo tienen flores de un sexo en el mismo árbol. Los frutos se denominan conos y presentan una serie de escamas, llamadas brácteas, generalmente leñosas que protegen a las semillas.

2. Cycadas

Es un conjunto de plantas parecidas a las palmas que habitan principalmente las zonas tropicales y subtropicales del mundo. Actualmente existen sólo nueve géneros y alrededor de 100 especies. Sin embargo,

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