Written by LA botánica es un nombre genérico para la rama de la Biología que estudia las plantas. Los vegetales son de gran importancia para el hombre, por ser fuentes de alimento; proveedores de fibra para la producción de prendas de vestir; madera para muebles, construcción de viviendas y combustible; papel para la producción de libros y revistas; y generadores de sustancias utilizadas en la industria farmacéutica y cosmética. Así, las plantas están estrechamente relacionadas con la humanidad, pero esta dependencia no siempre es perceptible.
La botánica es el estudio de las plantas. Foto: Chansom Pantip / Shutterstock.com
Hace muchos años se iniciaron los estudios de las plantas. Actualmente, es una disciplina que involucra varias áreas, como la morfología y la anatomía, que es el estudio de las formas y estructuras internas de las plantas; fisiología, que es el estudio del funcionamiento de las plantas, incluido el metabolismo, el desarrollo y el crecimiento, la nutrición mineral, la fotosíntesis y la acción hormonal; citología e histología, que es el estudio de la estructura y función de las células y tejidos; taxonomía y sistemática, que es el estudio de la identificación, clasificación y relación de las plantas entre sí; la genómica y la ingeniería genética, que es el uso de genes para mejorar ciertas características de las plantas; la etnobotánica y la botánica económica, que es el estudio del uso de las plantas por parte del hombre; la ecología, que es el estudio de las relaciones de los organismos y su entorno; y paleobotánica, que es el estudio de plantas fósiles.
En cuanto al surgimiento de las plantas, se cree que los primeros organismos fotosintéticos fueron células muy pequeñas que vivían en el agua. En este entorno había luz solar, que se utilizaba en la fotosíntesis, y también nutrientes como el carbono, el hidrógeno y el oxígeno. A medida que estos organismos crecían y se reproducían, pronto los recursos en mar abierto comenzaron a disminuir. En cambio, estas células comenzaron a desarrollarse cerca de las costas rocosas, que son regiones que tienen abundancia de nutrientes. Estos nutrientes se acumulan en estos lugares después de ser transportados desde las montañas por ríos y arroyos o arrastrados desde las rocas por las olas. Las costas rocosas resultaron ser un entorno más complejo que el mar abierto, lo que acabó favoreciendo la aparición de organismos más diversos en cuanto a su estructura. Fue en este momento cuando surgieron los seres vivos pluricelulares.
Para la colonización de la superficie terrestre, las plantas tuvieron que superar algunos desafíos, siendo el principal la falta de agua. Mientras los animales se trasladan al agua, las plantas tuvieron que desarrollar una estrategia evolutiva diferente. La raíz es una estructura importante para la fijación de la planta en el suelo y también para la absorción de agua. La epidermis, capa que cubre todas las partes externas de la porción aérea de la planta, está cubierta por una cutícula, capa formada por sustancias impermeabilizantes que reducen la pérdida de agua. Los estomas son aberturas en las hojas que permiten la entrada y salida de gases, como el oxígeno y el dióxido de carbono. Estas estructuras cuentan con un control de su apertura y cierre, permitiendo así una regulación en la pérdida de agua por transpiración.
Otro aspecto importante en la evolución de las plantas en el medio terrestre fue la producción de esporas más resistentes a los ambientes secos. Por lo tanto, estas estructuras se volvieron multicelulares y más complejas. En las plantas con semillas (gimnospermas y angiospermas), el embrión está protegido por una estructura especializada, que es la cubierta de la semilla (cáscara). Esta estructura protege la semilla tanto de la sequía como de los depredadores. Las semillas también contienen tejidos de reserva, que se utilizan durante la germinación.
Otro aspecto importante en la evolución de las plantas fue la presencia de tejidos conductores, el xilema y el floema. En la madurez, las células del xilema están muertas, ya que pierden su protoplasto, la parte viva correspondiente de la célula, que consiste en el citoplasma, el núcleo y la membrana plasmática, mientras que las células del floema permanecen vivas. En las gimnospermas, estas células están menos especializadas que en las angiospermas.
Según sus adaptaciones al medio, las plantas se pueden clasificar en mesófitas, hidrófitas y xerófitas. Los mesófitos son plantas que viven en ambientes que no son ni demasiado húmedos ni demasiado secos. Estas especies presentan el parénquima clorofílico dividido en empalizada y esponjosa, y generalmente tienen estomas ubicados en el envés de la hoja. En general, las plantas mesofíticas tienen caracteres que suelen estar presentes en las hojas.
Las plantas hidrófitas dependen de una gran cantidad de agua o crecen parcial o totalmente sumergidas en agua. Por lo tanto, en estas plantas, comúnmente hay una reducción en los tejidos de soporte y vasculares, especialmente el xilema. Por lo tanto, el floema suele ser más abundante. También está la presencia de muchos espacios intercelulares llenos de aire que ayudan en el soporte y aireación de los tejidos. La epidermis puede presentar una cutícula y una pared celular delgadas, lo que contribuye a la absorción de nutrientes. Las hojas sumergidas suelen ser más delgadas, con el mesófilo reducido a unas pocas capas de células y los estomas pueden estar ausentes. En hojas flotantes, las hojas son más gruesas y con estomas ubicados en la superficie superior.
Las plantas xerofíticas se adaptan a ambientes donde la falta de agua se presenta por largos periodos, es decir, ambientes áridos. Estas plantas tienen hojas pequeñas y compactas, lo que conduce a cambios en su estructura interna, tales como tamaño celular reducido, cutícula y paredes celulares más gruesas, mayor cantidad de sistema vascular y estomas, parénquima en empalizada con más capas que el esponjoso, que aún puede estar ausente en algunas especies. Algunas especies tienen un tejido de almacenamiento de agua llamado parénquima acuífero. Suelen tener una cutícula gruesa, muchos tricomas y una hoja cilíndrica o rizada, todo lo cual contribuye a evitar la pérdida de agua.
Referencias bibliográficas:
Appezzato-da-Glória, B. & Carmello-Guerreiro, SM 2006. Anatomía vegetal. 2ª ed. Visosa: Ed. UFV, 438 págs.
Cuervo, P.; Evert, RF & Eichhorn, SE 2007. Biología vegetal. 7ª ed. Río de Janeiro: Guanabara Koogan, 830 p.
