En tierra firme

Los primeros organismos en colonizar tierra firme fueron plantas que evolucionaron a partir de ciertas algas verdes. Estudios señalan que las primeras plantas terrestres se asemejaban bastante a las actuales briofitas (tales como musgos, líquenes y hepáticas), cuya estructura es bastante simple y que carecen de conductos para el transporte interno de agua y nutrientes, lo que explica su reducido tamaño.

Los registros fósiles más antiguos de plantas terrestres datan del periodo Silúrico, unos 440 millones de años atrás. Corresponden a las rhynospidas, un grupo de plantas bastante primitivas que no sobrepasaban los 10 centímetros de altura y cuyas raíces no se diferenciaban claramente de sus hojas.

Principales grupos

En el Reino Plantae se reconocen tres grandes grupos: las plantas no vasculares, las vasculares sin semilla y las vasculares con semillas.

Las no vasculares son conocidas también como Briofitas. Este grupo está integrado por musgos, hepáticas y anthoceros. Ellas son consideradas como el registro más cercano existente hasta hoy de las primeras plantas que poblaron nuestro planeta. Por lo general, están perfectamente adaptadas para sobrevivir en hábitats permanente o estacionalmente húmedos, pudiendo absorber agua a través de toda la superficie de su cuerpo. Su tamaño es bastante reducido, los tejidos de conducción con frecuencia faltan completamente o no están bien diferenciados cuando están presentes; no existen raíces, hojas o tallos verdaderos.

Las plantas vasculares son aquellas que si cuentan con un sistema de transporte de sustancias. Se distinguen dos grandes grupos, diferenciados por su modo de reproducción: las que carecen de semillas y las que cuentan con semillas. Las primeras se originaron durante el Devónico (hace 416 millones de años) y, en la actualidad, están representadas comúnmente por los helechos. Se caracterizan por contar con tejidos bastante simples (en comparación a las plantas con semillas) y tallos verdes de gran superficie, que le otorgan una gran capacidad de realizar fotosíntesis.

Las plantas vasculares sin semillas se reproducen mediante esporas. Estas últimas se forman en órganos especiales conocidos como esporangios, los cuales se encuentran en hojas modificadas llamadas esporofilos.

Las plantas vasculares con semillas constituyen el grupo evolutivo más complejo del reino. Su forma de reproducción es considerada la más exitosa, ya que, al poseer una estructura especializada y segura para perpetuar la especie, la semilla cuenta con más ventajas en comparación a las demás agrupaciones del reino, siendo las plantas dominantes en la mayoría de los hábitats de nuestro planeta. A su vez, dentro de este grupo es posible identificar dos subgrupos: las gimnospermas y las angiospermas o plantas con flores, ambos diferenciados por la presencia o ausencia de una envoltura protectora para la semilla.

Evolución de las plantas: Conquista vegetal

Tras este logro evolutivo, las plantas adquirieron tallos y hojas que les permitieron captar de manera eficiente la energía solar y el dióxido de carbono, necesarios para la fotosíntesis.

Se cree que las plantas derivaron de algunas algas ancestrales que se alojaban en las orillas de las lagunas. Desde ahí, comenzaron a desarrollar estructuras específicas que las fijaron al suelo.

Unas simples extensiones subterráneas originaron las raíces, posibilitando la absorción de agua y nutrientes disueltos en el suelo.
Tras este logro evolutivo, las plantas adquirieron tallos y hojas que les permitieron captar de manera eficiente la energía solar y el dióxido de carbono, necesarios para la fotosíntesis. Posteriormente, aparecería un nuevo componente en el tallo de las plantas ancestrales, conocido como lignina, que otorgaba rigidez y posibilidades de crecimiento y bifurcación a los tallos. Así, poco a poco, las plantas aumentaron de tamaño y los tallos comenzaron a desarrollar ramificaciones (ramas), favoreciendo la captación de luz por parte de las hojas. Otro hito fue el surgimiento de sistemas de conducción de agua y solutos, llamados sistemas vasculares.

La evolución de las plantas se prolongó durante un periodo de más de 600 millones de años. Las primeras fueron algas unicelulares que originaron las primeras plantas. El origen de los grupos superiores aún no está bien definido, ya que son muy pocos los fósiles encontrados que den cuenta de la situación evolutiva vivida por estos organismos durante millones de años atrás.

De lo que sí se tiene certeza es que la aparición y colonización de las plantas en la superficie terrestre influyó directamente en la reducción del dióxido de carbono presente en la atmósfera y, consecuentemente, facilitó el descenso de la temperatura media terrestre, posibilitando, además, el desarrollo de nuevos organismos vivos.

TilaCoiDes

El Tilacoide es la unidad estructural de la fotosíntesis. Procariotas y eucariotas poseen estos sacos/vesículas aplanados en cuyo interior se encuentran los productos químicos intervinientes en la fotosíntesis. Solo los eucariotas poseen cloroplastos (ver el siguiente esquema) con una membrana que los rodea.

¿ ToDos LoS PigGmEnToS SoN IgUaLeS?

Los carotenoides y la clorofila b absorben en la longitud de onda del verde. Ambas clorofilas también absorben en la región final del espectro (anaranjado - rojo), o sea a longitudes de onda larga y menor cantidad de energía. El origen de los organismos fotosintéticos en el mar da cuenta de esto. Las ondas de luz mas cortas (y de mayor energía) no penetran mas allá de los 5 metros de profundidad en el mar. La habilidad para obtener energía de las ondas mas largas (y penetrantes en este caso) pudo constituir una ventaja para las primeras algas fotosintéticas que no podían permanecer en la zona superior del mar todo el tiempo.

Si un pigmento absorbe luz pueden ocurrir una de estas tres cosas:

la energía se disipa como calor
la energía se emite inmediatamente como una de longitud de onda más larga, fenómeno conocido como fluorescencia.
la energía puede dar lugar a una reacción química como en la fotosíntesis. La clorofila solo desencadena una reacción química cuando se asocia con una proteína embebida en una membrana (como en el cloroplasto) o los repliegues de membrana encontradas en ciertos procariotas fotosintéticos como las cianobacterias y ploclorobacteria.

Fase Luminica

La fase lumínica de la fotosíntesis es una etapa en la que se producen reacciones químicas con la ayuda de la luz solar y la clorofila.

La clorofila es un compuesto orgánico, formado por moléculas que contienen átomos de carbono, de hidrógeno, oxígeno, nitrógeno y magnesio.

Estos elementos se organizan en una estructura especial: el átomo de magnesio se sitúa en el centro rodeado de todos los demás átomos.
La clorofila capta la luz solar, y provoca el rompimiento de la molécula de agua (H2O), separando el hidrógeno (H) del oxígeno (O); es decir, el enlace químico que mantiene unidos al hidrógeno y al oxígeno de la molécula de agua, se rompe por efecto de la luz.

Fotosíntesis

La Fotosíntesis es un proceso en virtud del cual los organismos con clorofila, como las plantas verdes, las algas y algunas bacterias, capturan energía en forma de luz y la transforman en energía química.

Prácticamente toda la energía que consume la vida de la biosfera terrestre —la zona del planeta en la cual hay vida— procede de la fotosíntesis.

La fotosíntesis se realiza en dos etapas: una serie de reacciones que dependen de la luz y son independientes de la temperatura, y otra serie que dependen de la temperatura y son independientes de la luz.

La velocidad de la primera etapa, llamada reacción lumínica, aumenta con la intensidad luminosa (dentro de ciertos límites), pero no con la temperatura. En la segunda etapa, llamada reacción en la oscuridad, la velocidad aumenta con la temperatura (dentro de ciertos límites), pero no con la intensidad luminosa.