Sistematica vegetal - Traduccion

Sistemática vegétal:

Una visión general

Este libro se trata acerca de un campo fascinante e la biología llamado sistemática vegetal. El propósito de este capítulo es introducir los conceptos básicos: ¿qué es una planta?, ¿qué es la sistemática?, y las razones para el estudio de la sistemática vegetal.

Plantas

¿Qué es una planta?

Esta pregunta se puede responder de dos formas conceptuales. Una manera, de la manera tradicional, es definir a los organismos tales como las plantas por las características que poseen. Por lo tanto, históricamente, “plantas” incluye a los organismo que posees fotosíntesis, pared celular, espora, y un comportamiento más o menos sedentario. Esta agrupación de las plantas contiene varios organismos microscópicos, todas las “algas “y las plantas más familiares las que viven en la tierra. Una segunda manera de responder a la pregunta "¿qué es una planta?" es evaluar la historia evolutiva de la vida y de utilizar esa historia para delimitar los grupos de la vida. Ahora sabes por estudios de investigación repetidos que alguno de los organismos fotosintéticos ha evolucionado de forma independiente el uno del otro y no están estrechamente relacionados.

Por lo tanto, el significado de la palabra planta puede ser ambiguo y puede variar de persona en persona. Algunos todavía les gusta tratar a las plantas como un conjunto "polifilético" (véase más adelante), definida por la característica común (pero evolucionado de forma independiente) de la fotosíntesis. Sin embargo; delimitar grupos organismal basado en la historia evolutiva ha ganado aceptación casi universal. Este último tipo de clasificación refleja directamente los patrones de que la historia evolutiva y se puede utilizar para probar explícitamente hipótesis evolutivas (discutidos más adelante; véase capítulo 2).

Una comprensión de lo que las plantas son requiere una explicación de la evolución de la vida en general.

PLANTAS Y EVOLUCION DE LA VIDA

La vida esta actualmente clasificada como tres grupos (a veces llamados dominios) de organismos: Archae (también llamado Archaebacteria), Bacteria (también llamado Eubacteria), y Eucariota o eucarióticos (también llamados eucariotas). Las relaciones evolutivas de estos grupos se resumen en el árbol evolutivo simplificado o cladograma de la figura 1.1. El Archae y las bacterias se componen de pequeños organismos, en su mayoría unicelulares que poseen ADN circular, replican por fisión, y carecen de membrana obligado orgánulos. Los dos grupos se diferencian entre sí en la estructura química de ciertos componentes celulares.

Eucariotas son organismos unicelulares o multicelulares que plantea ADN lineal (organizado como cromosomas histonas unidas), se replica por mitosis y división meiótica menudo, y poseen orgánulos de membrana tales como núcleos, citoesqueleto, estructuras y (en casi todas) las mitocondrias.

Algunas de las bacterias unicelulares (incluyendo, por ejemplo, las cianobacterias o azul-verdes) realizar la fotosíntesis, un sistema bioquímico en el que la energía de luz se utiliza para sintetizar compuestos de alta energía a partir de compuestos de partida más simples, dióxido de carbono y agua. Estas bacterias fotosintéticas tienen un sistema de membranas internas llamados tilacoides, dentro de la cual están incrustados pigmentos fotosintéticos, compuestos que convierten la energía luminosa en energía química. De los varios grupos de eucariotas que son fotosintéticas, todos han especializado fotosintéticos llamados cloroplastos, que se asemejan a las bacterias fotosintéticas en tener membranas tilacoides contienen pigmentos.

cómo evolucionaron los cloroplastos? en la actualidad se acepta que los cloroplastos en gran parte de eucariotas originados por la inmersión de una bacteria fotosintética ancestral (probablemente una cianobacteria) por una célula eucariota ancestral, de tal manera que la bacteria fotosintética continuó viviendo y en última instancia se multiplican dentro de la célula eucariota (figuras 1.1,1.2) . (Mitocondrias también evolucionaron por este proceso, a partir de una ancestral, bacteria no fotosintética; véase el gráfico 1.1). La evidencia de esto es el hecho de que los cloroplastos, como las bacterias de hoy, (a) tienen su propio ADN de una sola cadena, circular; (b) tener un menor tamaño, 70S ribosoma; y (c) replicar por fisión. Estas bacterias fotosintéticas envueltos proporcionadas productos de alta energía para la célula eucariota; el "anfitrión" célula eucariota proporciona un entorno beneficioso para las bacterias fotosintéticas. La condición de dos especies que viven juntos en estrecho contacto se denomina simbiosis, y el proceso en el que simbiosis resultados por la inmersión de una célula por otro se denomina endosimbiosis. Con el tiempo, estos endosimbioticos, bacterias fotosintéticas se transforman estructuralmente y funcionalmente, conservando su propio ADN y la capacidad de replicar, pero la pérdida de la capacidad de vivir de forma independiente de la célula huésped. De hecho, con el tiempo se ha producido una transferencia de algunos genes a partir del ADN de la célula huésped eucariota, haciendo a los dos bioquímicamente interdependientes.

Aunque el conocimiento de las relaciones eucariotas se encuentra todavía en proceso de cambio, los datos más recientes de estudios sistemáticos moleculares indican que esta llamada endosimbiosis "primaria" del cloroplasto probablemente ocurrió una vez, una novedad evolutiva compartida de las algas rojas (Rhodophyta) y Plantas verdes (Viridiplantae o Chlorobionta). este cloroplasto primitiva se modifica con respecto a los organismos fotosintéticos -incluyendo la euglenas, dinoflagelados, y las algas pardas (Phaeophyta), y algunos otros linajes, puede haber adquirido cloroplastos a través de la endosimbiosis "secundaria"; que se produjo por la inmersión de un eucariota contiene cloroplasto ancestral por otra célula eucariota (figura 1.1). La historia final está todavía sin esclarecer.

PLANTAS TERRESTRES

De los principales grupos de eucariotas fotosintéticos, las plantas verdes (Viridiplantae o Chlorobionta) están unidos principalmente por las características distintivas de los cloroplastos de las plantas verdes con respecto a los pigmentos fotosintéticos, estructura tilacoide, y compuestos de almacenamiento (véase el capítulo 3 para más detalles). Las plantas verdes están unidos por varias novedades evolutivas que eran adaptaciones a la transición de un medio acuático a vivir en la tierra. Estos incluyen (1) una cutícula externa, que ayuda en la protección de los tejidos de la desecación; (2) gametangios especializada (huevo y órganos produciendo espermatozoides) que tienen una capa externa, protectora de las células estériles; y (3) una fase diploide intercalado (esporofito) en el ciclo de la vida, a principios del componente, inmadura de los cuales se denomina embrión (por lo tanto, "embryophytes"; véase el capítulo 3 para más información).

 al igual que las plantas verdes incluyen las plantas de la tierra, las plantas de la tierra son inclusive de las plantas vasculares (figure1.3), cuanto más tarde se unieron por la evolución  de un esporofito independiente y xilema y floema tejido conductivo vascular (ver Capitulo 4).

Las plantas vasculares son inclusive de las plantas con semilla (figura 1.3), que están unidas  por la evolución de la madera y semillas (véase el capítulo 5). Finalmente, las plantas de semillas incluyen las angiospermas (Figura 1.3), unidos por la evolución de la flor, incluyendo los carpelos y estambres, y por un número de otras características especializadas (véase capítulo 6-8)

Para el resto de este libro, el término planta se trata como equivalente a los embryophytes, las plantas de la tierra. La razón de esto es en parte que las plantas de la tierra constituyen un grupo también llamado monofilético, mientras que los eucariotas fotosintéticos en su conjunto no son monofilético y, como grupo, no reflejan con exactitud la historia evolutiva (ver discusión más adelante, en el capítulo 2).

Y, prácticamente, es la tierra las plantas que la mayoría de personas están hablando cuando se refieren a "plantas", incluyendo aquellos en el campo de la sistemática de plantas. Sin embargo, como se señaló antes, la palabra planta puede ser utilizado por algunos para referirse a otras agrupaciones; en caso de duda, obtener una aclaración precisa.

¿POR QUÉ SE ESTUDIAN LAS PLANTAS?

La tremenda importancia de las plantas no puede ser exagerada. Sin ellos, nosotros y la mayoría de las otras especies de animales (así como muchos otros grupos de organismos) no estaríamos aquí. La fotosíntesis es plantas y los otros organismos fotosintéticos cambiaron la tierra de dos maneras principales. En primer lugar, la fijación de dióxido de carbono y la liberación de oxígeno molecular en la fotosíntesis alteran directamente la atmósfera terrestre durante miles de millones de años.

lo que solía ser una atmósfera deficiente en oxígeno se sometió a un cambio gradual. Como se produjo una masa crítica de oxígeno acumulado en la atmósfera, la selección para la respiración dependiente de oxígeno (a través de la fosforilación oxidativa en las mitocondrias), que puede haber sido un precursor necesario en la evolución de muchos organismos multicelulares, incluyendo todos los animales. Además, una atmósfera rica en oxígeno permite el establecimiento de una capa de ozono atmósfera superior, que protegió la vida del exceso de radiación UV. Esto permitió a los organismos habitan nichos más expuestos que antes eran inaccesibles.

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