Origen de las plantas terrestres
• El origen de las plantas terrestres (sensu Lewis & McCourt, 2004). Las primeras plantas terrestres (grupos fósiles; por ejemplo Rhynia, Zosterophyllum y Trimerophyton).
• Lo que sigue es sensu APG III 2009 y Chase & Reveal 2009.
• Traqueófitas con esporas (“Helechos”) y grupos ancestrales. Subclases: Lycopodiidae, Equisetidae, Marattiidae, Ophioglossidae, Polypodiidae y Psilotidae.
El origen de la vida • 4000 MA se estima que comenzó la vida en los
océanos.
• Clorofila: aprovechar radiación solar (O2 a la atmósfera).
• Musgos: primeras plantas con hojas y c/lignína pero no aéreas.
• +470 M.a.: primeras plantas terrestres pequeñas.
• +300 M.a.: formas de vida arborescentes (Calamites, Equisetites) se piensa que se originaron en ambientes pantanosos, junto a Pteridospermófitos (helechos con semillas).
Gonduana 450 425 m.a. 342 m.a. Pangea 255 m.a. 65 m.a.
Origen de
primeras
plantas ca.
475 m.a.
Origen de
plantas
vasculares
Diversificación
de embriófitas
basales.
Aparición de
plantas
seminíferas ca.
385 m.a.
Licófitos y
Calamites
arborescentes en
bosques
pantanosos.
Primeras
coníferas
aparecen en el
Carbonífero.
Ginkgo y Cycas.
Mayoría de
Equisetites y
Licófitos
desaparecen al
final del
Pérmico.
Radiación de
“helechos”,
Cycas,
Coníferas;
Inicio del Cre-
táceo: coníferas
dominan el
paisaje.
Plantas floríferas
aparecen al inicio del
Cretáceo – gran
radiación y se hacen
dominantes.
Ordovícico Silúrico Devónico Carbonífero Pérmico Triásico Jurásico Cretáceo Terciario
Hace millones de años (m.a.)
488 443 416 359 299 251 146 66 200
Evolución de las plantas en tiempo geológico
Caracteres en plantas terrestres Caracteres especiales adquiridos para poder conservar agua en
tierra firme:
- Cutícula: capa cerosa que reduce evaporación
- Estomas: aberturas en la cutícula – intercambio de gases
cutícula de
cera estoma
Caracteres en plantas terrestres Plantas vasculares: poseen un
sistema de tejido conductor de agua y compuestos minerales y orgánicos – reforzado con lignina (sostén).
Se extiende desde las raíces y los tallos hasta las hojas, las flores y los frutos
– xilema: transporta agua y minerales
– floema: transporta com-puestos de la fotosíntesis
xilema floema
Primeras plantas vasculares (fin del Ordovícico, principios del Silúrico)
Cooksonia (470-450 m.a)
• Planta de pocos centímetros de altura,
ramificación dicótoma, tallos sin hojas
pero con esporangios en posición apical
de los tallo; sistema vascular poco
desarrollado (traqueidas escasas y
pequeñas).
• Su generación gametófita se
desconoce.
• Epidermis con estomas (se infiere
equilibrio hídrico).
• Esporangio con pequeñas esporas de
paredes resistentes (se infiere
resistencia a la degradación química y
microbial), triletes (se infiere meiosis).
Primeras plantas vasculares (fin del Ordovícico, principios del Silúrico)
Psilophyton
Cooksonia (Silúrico)
Rhynia (Devónico)
• Epidermis, parénquima y haz vascular central con traqueidas.
• Ramificación dicotómica (50 cm)
• Esporangios terminales
• Tallos fotosintéticos
Cutícula y
estoma
Esporas triletes
Psilotum nudum Esporangios terminales
Rhynia
Devónico
• Mayor diversidad climática, depósitos continentales.
• Diversificación de peces, anfibios y plantas vasculares.
Clasificación de estos grupos • Psilophyta (homogéneo durante gran parte del s. XX)
• 1990. Psilophyta: poco homogéneo y se dividió:
• Rhyniophytina, Trimerophytina (luego se vió que poco homogéneos) y Zosterophyllophytina (más homogéneo).
• Progimnospermas (xilema y floema secundario y reproducción por esporas)
• Pteridorpermas (aspecto de helechos y producción de semillas)
Zosterophyllophytina
Esporófito Gametófito
Trimerophytas (coexistieron con Rhyniophytas y Zosterophyllophytas).
• Ejes rizomatosos con tallos aéreos de >1 m (las más altas)
• Eje (3-4 cm diámetro) con ramas laterales dicotómicos o tricotómicas, protostela central.
• Ramas fértiles terminales, con esporangios de dehiscencia longitudinal.
Trimerophyton
Pertica (Trimerophytophyta)
Gonduana 425 425 m.a. 342 m.a. Pangea 255 m.a. 65 m.a.
Origen de
primeras
plantas ca.
475 m.a.
Origen de
plantas
vasculares
Diversificación
de embriófitas
basales.
Aparición de
plantas
seminíferas ca.
385 m.a.
Licófitos y
Calamites
arborescentes en
bosques
pantanosos.
Primeras
coníferas
aparecen en el
Carbonífero.
Ginkgo y Cycas.
Mayoría de
Equisetites y
Licófitos
desaparecen al
final del
Pérmico.
Radiación de
“helechos”,
Cycas,
Coníferas;
Inicio del Cre-
táceo: coníferas
dominan el
paisaje.
Plantas floríferas
aparecen al inicio del
Cretáceo – gran
radiación y se hacen
dominantes.
Ordovícico Silúrico Devónico Carbonífero Pérmico Triásico Jurásico Cretáceo Terciario
Hace millones de años (m.a.)
488 443 416 359 299 251 146 66 200
Evolución de las plantas en tiempo geológico
Carbonífero En el Carbonífero predominaron grandes plantas con tejidos
lignificados. Al morir en áreas pantanosas, sin oxígeno y a gran presión, se compactaron y se transformaron en carbón y petróleo – combustible fósil no renovable.
Lepidodendron, licófito del Carbonífero
tallo de un licófito
gigante (Lepidodendron),
ca. 40 m de alto
Medullosa, una de
las primeras plantas
seminíferas
tallo de una “cola de
caballo gigante”
(Calamites), ca. 20 m
de alto
Representación - bosque del Carbonífero
Hace 300 a 360 m.a.
Diversificación en el Devónico
• Hace unos 300 m.a. aparece el óvulo, una innovación clave en la línea de las plantas con semilla.
• Cada una de estas grandes líneas de una u otra manera (con grandes o unas pocas modificaciones) se corresponde con algunos de los representantes vivientes.
Resumen evolución primeras plantas terrestres
Protección frente a la deshidratación: cutícula y estomas en la epidermis (balance hídrico).
Restricción de la absorción de agua a determinados órganos: sistema radical (fijación y nutrientes).
Distribución del agua absorbida: tejidos vasculares.
Desarrollo de tejidos de sostén (solución de los problemas mecánicos).
Reproducción, multiplicación y propagación más independiente del agua.
Tendencias evolutivas en plantas
Con el tiempo, los esporangios de las plantas llegaron a ser más grandes, más complejos y mejor adaptados a hábitats secos
Las plantas pasaron de un ciclo de vida dominado por un gametófito a uno dominado por un esporófito (en grupos de “helechos” y plantas seminíferas)
- Gametófito: Etapa haploide (n) que forma gametos por mitosis
- Esporófito: Etapa diploide (2n) que forma esporas por meiosis; un esporangio protege y después dispersa las esporas