Evolución de las plantas

Las plantas han evolucionado mediante los mismos mecanismos que afectan a toda la vida en la Tierra. Al igual que los animales, las bacterias y los hongos, las diferentes condiciones a las que se enfrentaron las plantas influyeron en su evolución.

• La diversidad dentro de las poblaciones y entre los individuos se produce de forma natural a través de la variación genética. Un fenómeno en el que, gracias a las diferencias en las secuencias de ADN de un individuo a otro (es decir, diferentes frecuencias alélicas), se presentan distintos rasgos morfológicos dentro de una especie. La variación genética puede deberse a mutaciones, a la reproducción sexual o a la deriva genética, pero sea cual sea la causa, el resultado es siempre el mismo: ligeras diferencias entre los individuos.

• Algunas diferencias causadas por la variación genética pueden ser beneficiosas, o perjudiciales, para las posibilidades de supervivencia de un individuo. Lo que es beneficioso varía según los distintos periodos, entornos y en presencia o ausencia de depredadores y recursos. Los factores ambientales que afectan a la supervivencia se conocen como presiones de selección.

• Con el tiempo, las poblaciones pueden cambiar hasta el punto de dejar de ser reconocibles como descendientes de sus antepasados. Estos cambios morfológicos son el resultado de un cambio gradual, a lo largo de muchas generaciones, en la composición genética de una población.

Este proceso se conoce como evolución. La selección natural es uno de los mecanismos por los que se produce la evolución.

El seguimiento de estos cambios en los individuos y las condiciones a lo largo del tiempo permite comprender mejor cómo surgió la diversidad de la vida vegetal en el mundo terrestre. Este conocimiento puede ayudarnos a predecir las respuestas al cambio climático, las sequías y otros retos a los que se enfrentará nuestra sociedad, e incluso puede influir en cómo respondemos a estas amenazas.

Está muy extendida la creencia de que la vida empezó bajo el agua. El origen y la evolución de las plantas comenzaron hace unos 430 millones de años, cuando el antepasado de las plantas emigró a tierra firme y dio lugar a las plantas terrestres actuales. Se cree que las algas estreptófitas ancestrales fueron el único ancestro vegetal que sobrevivió al paso a ^tierra4.

Los orígenes de la vida en sí son muy controvertidos, pero la mayoría está de acuerdo en que toda la vida procede de un único antepasado común.

• Este Último Antepasado Común Universal (LUCA) se formó hace unos 3.500 millones de años^. 1 LUCA dio origen a todos los organismos vivos que vemos hoy, plantas, animales, hongos y bacterias por igual.
• Las primeras formas de vida eran simples organismos unicelulares, que dependían de la difusión para reunir toda la energía y los nutrientes necesarios de su entorno. Con el tiempo, la vida desarrolló procesos complejos para fabricar su propia energía. Esta evolución celular primitiva sustentó los procesos de glucólisis, respiración y fotosíntesis^.2
• Se cree que la fotosíntesis se originó en las bacterias y permitió a los organismos aprovechar la luz solar para obtener energía^.3 Se cree que los primeros antepasados de las plantas, en forma de células eucariotas simples, absorbieron las cianobacterias fotosintetizadoras. Estas cianobacterias, que antes vagaban libremente, dieron lugar a los cloroplastos, los orgánulos fotosintéticos de las plantas.

A los ojos de la evolución, o te adaptas o te enfrentas a la extinción. Los entornos terrestres iniciales estaban repletos de luz solar disponible y espacio para crecer, al tiempo que carecían de depredadores y competidores. Sin embargo, el paso a la tierra fue un momento especialmente estresante para las primeras plantas terrestres.

Las plantas terrestres que no pudieron adaptarse a su nuevo entorno se vieron superadas en la competencia por los recursos, y simplemente no pudieron sobrevivir a las duras condiciones. La amenaza de extinción era constante para las primeras plantas terrestres. Algunas de las amenazas y consecuencias mortales de la vida terrestre fueron

• Desecación - Las primeras plantas terrestres no podían transportar agua, por lo que dependían en gran medida de las condiciones húmedas.

• Radiación UV - El agua puede filtrar la luz solar y reducir la cantidad de energía absorbida por los pigmentos de clorofila, pero también actúa como barrera contra la dañina radiación UV. Una barrera ausente en tierra firme.

• Falta de soporte estructural - El agua ofrece a las plantas acuáticas soporte y flotabilidad, pero en los entornos terrestres, las plantas deben dedicar energía y nutrientes a elementos rígidos como las paredes celulares.

Las duras presiones de selección de los primeros entornos terrestres moldearon el viaje evolutivo de las plantas terrestres. Sin embargo, desde su aparición a finales del periodoOrdovícico, las plantas terrestres han reformado nuestro planeta para adaptarlo a sus propias necesidades. Allanando el camino para el florecimiento de algunas especies y asegurando la extinción de otras.

La cronología de la evolución de las plantas abarca, según las pruebas existentes, desde hace unos 430 millones de años, a finales del Periodo Ordovícico, hasta los tiempos modernos. La capacidad de las plantas terrestres para prosperar se atribuye en gran medida a las adaptaciones obtenidas a través de cuatro pasos evolutivos clave, que sin duda evolucionaron bajo duras presiones de selección.

Fig. 1: Origen y evolución de las plantas. Pasos clave en la evolución de las plantas a lo largo de distintos periodos geológicos.

Las angiospermas, que pasaron por cada etapa clave de la evolución de las plantas, son ahora las más abundantes de todos los tipos de plantas terrestres.

Miles de millones de años de evolución vegetal han permitido a las plantas terrestres conquistar todos los rincones del planeta. Tanto es así que las plantas terrestres constituyen actualmente el 82% de la biomasa mundial. Veamos algunos ejemplos de la evolución de las plantas que muestran las distintas formas en que se han adaptado a la tierra.