miércoles, 10 de febrero de 2010



La botánica descriptiva o sistemática

La botánica descriptiva o sistemática, tiene por objeto la descripción científica y nomenclatura de las especies vegetales y su ordenación en un sistema. Por especie se entiende en Botánica el conjunto de individuos, que concuerdan en todos sus caracteres esenciales y no se pueden separar más por los no esenciales, que los descendientes de un mismo individuo. Todas aquellas especies, diferentes entre sí, que en los órganos de reproducción (flor y fruto o esporas y esporangios), o en otras relaciones morfológicas importantes concuerdan en lo esencial, hasta el punto de poder derivarse por alteración de algunas cualidades en el transcurso de las generaciones de una forma primitiva común, se reúnen en un género.

Las diferentes visiones de la agrupación sistemática

La agrupación sistemática de las plantas puede emprenderse conforme a diferentes puntos de vista y proponiéndose diversos fines. Cada sistema construido según las leyes de la lógica, corresponde a la necesidad del espíritu humano de clasificar, para alcanzar una inspección del conjunto. También para determinar una planta, es decir, para hallar un lugar en el sistema y con ello asegurarse de su nombre genérico y específico, puede servir todo sistema construido sobre base lógica.

En realidad, se han ideado muchos sistemas, y para la determinación de las plantas se han elaborado en forma de claves analíticas. De estos sistemas o clasificaciones, las artificiales (llamadas sistemas en sentido estricto) utilizan caracteres arbitrariamente elegidos para la distinción de las divisiones y subdivisiones. Las naturales (llamadas también métodos) parten del supuesto de que las plantas vivientes en la actualidad, se han derivado por evolución en diferentes direcciones de origen en comunes y así han de estar en relación de parentesco. Este parentesco debe llevarse a expresión en la agrupación metódica de la clasificación llamada natural. Para descubrir el grado de parentesco natural la paleontología del Reino vegetal no da puntos de apoyo esenciales por la escasez y los vacíos del material utilizable.

La nomenclatura botánica

Para la nomenclatura botánica sirven palabras latinas o latinizadas; la nomenclatura fundada por Linneo se llama binaria o binomial porque cada especie se nombra con dos palabras, la primera para designar el género y la segunda para la especie. Así, por ejemplo, en el género Viola distinguimos al pensamiento como Viola tricolor y a la violeta de los jardines como Viola odorata. Para precisar más se añade la autoridad, es decir, el nombre del botánico que primero describió la planta con tal nombre. Para ello se acostumbra usar abreviaturas y así, por ejemplo, L. significa Linneo, DC. De Candolle, Willd. Willdenow, Rehb. Reichenbach, etc.

Los sinónimos

Puede ocurrir que una especie vegetal hayan descrito diversos autores con diferente nombre, por ejemplo, a causa de incluirla en diferente género, o por la diferencia de opinión sobre si constituye una especie independiente o no. Los nombres diferentes dados a una misma especie de plantas son sus sinónimos. Para disminuir algo la complicación de los sinónimos, el Congreso de 1868 en París acordó unas reglas internacionales, estableciendo el derecho de prioridad. Respecto de los nombres más antiguos no se ha de ir más allá de 1753, en que apareció la primera edición de la Species plantarum de Linneo con la nomenclatura binaria. Para los nombres genéricos vale 1752 como punto de partida. Los acuerdos de París no hicieron desaparecer todas las dudas, sin embargo, se observó que siguiendo con rigor las reglas acordadas habrían de desaparecer muchos nombres de largo tiempo arraigados, con lo cual se dificultaba la inteligencia recíproca y se originaba nueva confusión. Por esto se reunió un nuevo Congreso internacional de botánicos en 1905 en Viena con objeto de solventar estos inconvenientes.

Objetivos de la Botánica Sistemática


• Hacer el inventario de la flora del mundo.

• Proporcionar un método para la identificación de las plantas y la comunicación sobre ellas.

• Producir un sistema de clasificación coherente y universal.

• Demostrar las implicaciones evolutivas de la diversidad vegetal.

• Proporcionar un sólo nombre científico en latín para cada grupo de plantas del mundo, tanto para las que existen como para las que se encuentran en estado fósil.

• Proponer las posibles relaciones filogenéticas entre grupos de plantas.



3. Fuentes de Evidencias Sistemáticas y Ciencias Relacionadas


La evidencia sistemática para establecer las clasificaciones y la filogenia se obtiene de una gran variedad de fuentes. Debido a que todas las partes de una planta en todos los estados de su desarrollo pueden proporcionar caracteres taxonómicos, deben recopilarse datos provenientes de distintas disciplinas. El uso de la información proveniente de estudios de Morfología Comparada, Anatomía Comparada, Embriología, Citología, Palinología, Paleobotánica, Quimiosistemática, Fitogeografía, Etnobotánica y de otras ciencias, ha mejorado en buena parte la clasificación moderna de las plantas. Por otro lado, el uso de la información generada por la Sistemática, ha contribuido al desarrollo de disciplinas científicas tales como la Botánica Económica, Agronomía, Ciencias Ambientales, etc.


1. Morfología Comparada: Tradicionalmente la Botánica Sistemática ha dependido del uso de caracteres morfológicos externos comparativos. Tales caracteres tienen varias ventajas sobre otros caracteres taxonómicos provenientes de otras áreas de la Biología.

Primero, son fácilmente observables; además, no se requiere de un laboratorio muy elaborado para analizar los caracteres morfológicos; a veces es suficiente con una lupa de mano o un microscopio de disección o posiblemente con un microscopio de luz.

Segundo, estos caracteres tienen innumerables variaciones que ayudan en la delimitación e identificación. Tercero, dado que tales caracteres han sido usados por varios siglos, existe una terminología bien precisa para describir tales variaciones.

La Morfología Comparada pretende establecer las semejanzas y diferencias entre las plantas, basándose en la minuciosa comparación de su estructura morfológica para luego deducir su grado de relación.

La Sistemática evolutiva utiliza la Morfología Comparada para distinguir entre órganos y estructuras filogenéticamente equivalentes aún cuando puedan ser de apariencia distinta (órganos homólogos) o por el contrario, órganos y estructuras no equivalentes filogenéticamente, los cuales muestran apariencia similar (órganos análogos) como resultado de evolución convergente. Por ejemplo, son homólogos entre si las hojas escamosas de Casuarina, las espinas de las Cactaceae, las hojas suculentas de Agave y los zarcillos de origen foliar de las Bignoniaceae (Fig. 1). Son análogos entre si las hojas normales y los cladodios laminares (semejantes a hojas) de Opuntia y otras Cactaceae; las raíces normales de las Espermatófitas y los rizoides de los musgos; los zarcillos foliares de las Bignoniaceae y los zarcillos caulinares de las Vitaceae.

En la taxonomía de las plantas con flores, los caracteres florales generalmente han sido preferidos sobre los caracteres vegetativos, como se evidencia en muchos de los sistemas de clasificación que conocemos. Hay varios caracteres vegetativos superficiales los cuales son muy plásticos como para ser usados en clasificación; por ejemplo, la estructura de la hoja, su tamaño y forma, pueden ser extremadamente variables dentro de un género o aún dentro de una especie. Los caracteres reproductivos están más conservados y son mas constantes que los caracteres vegetativos; esto es debido a que en las plantas con flores, los caracteres reproductivos sexuales son producidos en muchas especies sólo por un breve período y por tanto están sujetos a menor grado de presión evolutiva que las partes vegetativas.

Los caracteres florales generalmente usados en Taxonomía incluyen el tipo y posición de la inflorescencia, la simetría de la flor, la posición del ovario, el número, tamaño, forma y unión de las hojas florales en cada verticilo, sus modificaciones y otras características asociadas; también los caracteres de brácteas, bracteolas y pedicelos.

Asimismo, los frutos y sus adaptaciones proveen buenos caracteres diagnósticos que son útiles en la clasificación de plantas.

Sin embargo, también se utiliza una gran cantidad de caracteres vegetativos; entre ellos la disposición, forma y composición de las hojas, tipo de tricomas, patrones de venación, etc. En algunos grupos de plantas los caracteres reproductivos tienen poco valor y los vegetativos cobran mayor importancia. Por ejemplo, en el género Ulmus, la forma de la hoja es una característica taxonómica de mayor valor que las flores y los frutos.





Fig. 1. Órganos homólogos: A) Zarcillos de origen foliar de Bignoniaceae; B) Espinas de Cactaceae. Órganos análogos: C) Cladodios de Opuntia; A) Folíolos de Bignoniaceae.

HISTORIA DE LA CLASIFICACIÓN


La historia de la clasificación es uno de los aspectos más interesantes de la Sistemática
Vegetal. Las culturas anteriores al uso de la escritura (preliterarias) clasificaban las plantas
de acuerdo con su utilidad, ya fueran comestibles, venenosas o medicinales. Conforme se
ampliaron los propósitos de la clasificación, los criterios de clasificación también
cambiaron. Los agrupamientos de plantas de los antiguos recolectores, a través del tiempo,
dieron lugar a una clasificación que reflejaba las afinidades entre las plantas. En la
actualidad las plantas se agrupan de acuerdo con sus supuestas relaciones naturales y
filogenéticas, a nivel de especie, género, familia o incluso a niveles superiores.
Decir que la Taxonomía comenzó con Aristóteles, Dioscórides o Plinio es erróneo. Las
primeras culturas de China, Egipto y Asiria se basaron en cierto grado, sobre plantas
cultivadas, y hay evidencias que tales plantas fueron estudiadas y descritas por los eruditos
de esos tiempos. También mostraban mucho interés en las plantas reputadas como
medicinales. La cultura Azteca precolombina de Centro América probablemente se basó
sobre plantas cultivadas, y a esta cultura, y quizás a los conocedores de la reproducción de
las plantas, debemos el origen de ciertos cultivos como el maíz. Estudios contemporáneos
indican que civilizaciones actuales que habitan áreas remotas, reconocen y tienen nombres
precisos para un elevado número de plantas del ambiente en que viven. Sus clasificaciones
reciben el nombre de Taxonomía folk, esto es, clasificaciones que se han desarrollado en la
sociedad como producto de las necesidades de ésta y sin trabajo científico.

Las primeras civilizaciones occidentales se desarrollaron en áreas tales como Babilonia y
Egipto. Debido a que la agricultura constituía el soporte de tales civilizaciones, los avances
botánicos fueron de gran importancia. Pero no fue sino hasta el desarrollo de la escritura y
de los materiales adecuados para escribir, como el papiro, que el conocimiento de las
plantas pudo registrarse con facilidad.

El conocimiento cada vez mayor de un elevado número de especies de plantas, ha obligado
a los humanos a ordenarlas en sistemas de clasificación. El desarrollo de las clasificaciones
botánicas corre parejo con el desarrollo del conocimiento científico, con el nivel cultural de
la época y con los conceptos filosóficos vigentes. Así tenemos un primer período, donde las
clasificaciones se basan en la utilidad de las plantas o en un pequeño grupo de caracteres
morfológicos elegidos arbitrariamente; es el período de las clasificaciones artificiales.



2. CLASIFICACIONES ARTIFICIALES


Clasifican los organismos por conveniencia, principalmente con el objetivo de
identificación, y generalmente se basan en pocos caracteres elegidos arbitrariamente.

Algunos representantes de este tipo de sistemas de clasificación son:

Theophrastus (370-285 AC): Griego. Describió unas 500 especies de plantas de
importancia económica. Clasificó las plantas en: Árboles, arbustos, subarbustos e hierbas, y
consideró los árboles como los más desarrollados.

Dioscórides (64 DC): Romano. Describió 600 especies de plantas medicinales
principalmente del Mediterráneo.

Gaspard Bauhin (1560-1624): Hizo una notable contribución a la Taxonomía ya que usó
dos palabras para denominar las plantas. Describió 6.000 plantas.

Andrea Caesalpino (1519-1603): Italiano. Clasificó las plantas en árboles e hierbas.
Reconoció la importancia de los caracteres de frutos y semillas con respecto al hábito de
crecimiento. También usó como caracteres clasificatorios la posición del ovario, la
presencia o ausencia de bulbos, el tipo de jugo si lechoso o acuoso, y el número de lóculos
en el ovario. Describió 1.520 especies de plantas con su sinonimia e ilustraciones.

John Ray (1627-1705): Inglés. Mantuvo la clasificación en herbáceas y leñosas, pero
reconoció la importancia de la presencia en el embrión de 1 ó 2 cotiledones y agrupó las
plantas en Monocotiledóneas y Dicotiledóneas. Su clasificación se basó en las relaciones de
forma. Propuso una clasificación para unas 18.000 especies.

Joseph P. Tournefort (1656-1708): Francés. Retuvo la clasificación en árboles e hierbas.
Dió importancia a los caracteres florales: presencia de pétalos, pétalos libres o unidos,
simetría (regulares e irregulares), pero rechazó la sexualidad en las plantas. Introdujo el
concepto de género. Las agrupaciones basadas en caracteres reproductivos las llamó
géneros primarios y las basadas en características de otras partes de las plantas las llamó
géneros secundarios.

Rudolf Camerarius (1665-1721): Alemán. No fue taxónomo, pero influyó en los taxónomos
posteriores. Estableció la presencia de sexualidad en las plantas. Notó que las flores que no
recibían polen no producían semillas.

Carolus Linnaeus (1707-1778): Suizo. Produjo una clasificación basada en las estructuras
sexuales de las plantas, tales como el número y longitud de los estambres, grado de unión
de éstos entre si y con otras partes florales, sexualidad de las flores. A tal clasificación se le
llamó Sistema Sexual (Sistema natural). Linneo estableció la nomenclatura binomial y su
obra “Species Plantarum” es el punto de partida del Principio de prioridad que se usa para
la nomenclatura de plantas.

En su sistema sexual Linneo dividió las plantas en 24 clases (Veáse Fig. 1):

1. Monandria: 1 estambre.

2. Diandria: 2 estambres

3. Triandria: 3 estambres

4. Tetrandria: 4 estambres

5. Pentandria: 5 estambres

6. Hexandria: 6 estambres

7. Heptandria: 7 estambres

8. Octandria: 8 estambres

9. Enneandria: 9 estambres

10. Decandria: 10 estambres

11. Dodecandria: 12 estambres

12. Icosandria: Más que 12 estambres, unidos al cáliz

13. Poliandria: Más que 12 estambres, unidos al receptáculo

14. Didinamia: Estambres didínamos (2 largos, 2 cortos)

15. Tetradinamia: Estambres tetradínamos (4 largos, 2 cortos)

16. Monadelfia: Estambres monadelfos (en un haz)

17. Diadelfia: Estambres diadelfos (en dos haces)

18. Poliadelfia: Estambres poliadelfos (en varios haces)

19. Singenesia: Estambres singenésicos (con anteras unidas)

20. Ginandria: Estambres ginandros (adnatos al pistilo)

21. Monoecia: Plantas monoicas (flores unisexuales sobre lamisma planta)

22. Dioecia: Plantas dioicas (flores unisexuales sobreplantas separadas)

23. Poligamia: Plantas polígamas

24. Criptogamia: Flores escondidas (las criptógamas)

CLASIFICACIONES NATURALES

La Sistematica en la botanica

La sistemática:

La sistemática es el estudio científico de los tipos y la diversidad de los organismos y de todas y cada una de las relaciones entre ellos (Mayr & Ashlock, 1991). Tiene bastante que ver con la clasificación, una operación intelectual imprescindible cuando se trata de ordenar una realidad compleja para tratar de entenderla o, al menos, convivir con ella. Se trate esta realidad del tallercito al fondo de la casa o del universo, la necesidad de ordenar es similar. Si bien el término sistemática proviene de systema, tal como se aplicaba a los sistemas de clasificación desarrollados por los antiguos naturalistas (Systema naturae de Linnaeus, 1735), la clasificación de los organismos a partir de las ideas de Darwin se convirtió en estrictamente genealógica. Es decir, refleja sus relaciones evolutivas (de parentezco y descendencia). Los sistemas de clasificación de los organismos son jerárquicos: las especies (en forma simplificada, el conjunto de organismos que pueden reproducirse entre sí, dando origen a descendencia fértil) se agrupan en géneros, estos en familias, y sucesivamente en órdenes, clases, phyla y reinos.

Dentro de la sistemàtica encontramos a la taxonomìa, que es ciencia que estudia la clasificación de animales y plantas. Se dice que las primeras clasificaciones del mundo vegetal eran artificiales, debido a los escasos conocimientos sobre la estructura de las plantas. La más antigua establecía tres grupos: hierbas, arbustos y árboles.

Estas categorías tan simples y arbitrarias sirvieron, no obstante, como material de partida para una clasificación basada en las relaciones existentes entre los organismos. Las clasificaciones taxonómicas modernas aún se basan en estos mismos criterios naturales, que constituyeron el método ideado por el botánico sueco Carl von Linneo, en el siglo XVIII. Desde entonces, el sistema de Linneo se ha utilizado para clasificar animales y vegetales, y sólo se ha modificado para incluir los nuevos conocimientos sobre morfología, evolución y genética. Los métodos genéticos de clasificación cobran especial importancia en el caso de la taxonomía bacteriana. Además de clasificar a las bacterias en función de sus características morfológicas, fisiología, metabolismo, poder patógeno y necesidades nutricionales, se aplican métodos de taxonomía fenotípica (estudia características fisiológicas que surgen en condiciones ambientales estandarizadas) y de taxonomía genotípica (comparación de la homología entre el ADN de distintas bacterias por métodos de hibridación cromosómica).


Es importante mencionar a Carl von Linneo, este aunque era un médico en ejercicio, Carl von Linneo tenía un profundo interés por la botánica y desarrolló un sistema para clasificar las plantas en el que utilizaba un método binomial de nomenclatura científica. Su sistema de clasificación simplificaba mucho la manera en que se nombraban las plantas y los animales, organizándolos en grupos significativos basados en sus similitudes físicas.


Linneo, cuya nomenclatura binomial fascinó a toda una generación de botánicos europeos, estimulando nuevas exploraciones. En España, Miguel Barnades y más tarde sus discípulos Casimiro Gómez Ortega y Antonio Palau Verdera enseñaron la nueva sistemática botánica.


SISTEMAS DE CLASIFICACION:

La Clasificación, en biología, es la identificación, denominación y agrupamiento de organismos en un sistema establecido. Las numerosas formas de vida que existen deben ser nombradas y organizadas de manera ordenada, de modo que los biólogos de todo el mundo puedan estar seguros de que conocen el organismo exacto que es objeto de estudio.

La definición de los grupos de organismos debe basarse en la selección de características importantes, o rasgos compartidos, responsables de que los miembros de cada grupo sean semejantes entre sí, y diferentes de los de otros grupos.

Los métodos actuales de clasificación tratan también de reunir los grupos en categorías, de modo que éstas reflejen los procesos evolutivos que subyacen bajo las similitudes y diferencias que existen entre los organismos. Dichas categorías forman un tipo de pirámide, o jerarquía, donde los distintos niveles representan los diferentes grados de relación evolutiva. La jerarquía se extiende en sentido ascendente a lo largo de varios millones de especies, cada una constituida por organismos individuales estrechamente relacionados, hasta unos pocos reinos, cada uno de los cuales reúne un gran número de organismos, entre muchos de los cuales sólo existe una relación distante.

Para conseguir que los métodos de clasificación se correspondan lo más exactamente posible con la naturaleza, los biólogos han examinado y comparado la anatomía, fisiología, genética, comportamiento, ecología y fósiles de tantos organismos como ha sido posible. Se han identificado, y al menos descritos en parte, más de 1,5 millones de grupos diferentes, y aún quedan muchos más por ser estudiados. Todas las ramas de la biología contribuyen a dichos estudios, pero las especialidades que están implicadas directamente en los problemas de la clasificación son la taxonomía y la sistemática. Aunque las dos disciplinas se superponen, la taxonomía está más centrada en la nomenclatura (denominación) y el establecimiento de los sistemas jerarquizados, y la sistemática en las relaciones evolutivas aún no establecidas.

NIVELES JERÁRQUICOS

Los biólogos clasifican a los organismos individuales en el nivel básico de especie, que es la única categoría de esta índole que puede ser considerada en la naturaleza. Las categorías superiores son reuniones de grupos de especies. Una especie está compuesta por organismos que comparten muchas características importantes. Además, en los organismos con reproducción sexual, las especies están formadas por poblaciones entremezcladas, que de forma ideal no pueden tener descendientes fértiles con miembros de ninguna otra especie.

Las especies que no se cruzan con otras, pero que están claramente relacionadas con ellas por compartir características importantes, se agrupan en un género, y cada especie individual recibe dos nombres (nomenclatura binomial). La primera palabra corresponde al nombre del género y la segunda es un adjetivo, por lo general descriptivo o geográfico. Esta forma de denominación fue establecida en 1758 por el naturalista sueco Linneo, fundador de la taxonomía moderna. Utilizó nombres en latín debido a que los eruditos de su tiempo se comunicaban en esta lengua. Linneo asignó a los humanos el género denominado Homo (hombre) y a la especie el nombre Homo sapiens (hombre sabio). Para construir la clasificación jerárquica, se agruparon uno o más géneros en familias, las familias en órdenes, los órdenes en clases, las clases en filos, y los filos en reinos. Los grupos de organismos incluidos en estas siete categorías principales, en cualquier nivel de jerarquía, reciben el término de taxones, y cada taxón recibe una definición que abarca las características más importantes compartidas por todos los miembros de un taxón.


Para permitir una subdivisión mayor, se pueden añadir los prefijos sub- y super- a cualquier categoría. Además, en clasificaciones complejas, pueden utilizarse categorías intermedias especiales como rama (entre reino y filo), cohorte (entre clase y orden) y tribu (entre familia y género).

En cualquier nivel, un taxón indica una base evolutiva común. Todos sus miembros se han desarrollado a partir de un antecesor común. Entonces, se dice que el taxón es monofilético. En los casos en los que en un taxón determinado confluyen dos o más miembros que tienen características en común pero que derivan de líneas ancestrales diferentes, se dice que el taxón es polifilético. Generalmente se intenta dividir y redefinir el taxón de modo que se obtenga una línea monofilética.


SISTEMA DE LOS CINCO REINOS

Dentro de los seres vivos se reconocen dos reinos (reino Vegetal y reino Animal), ya desde que Aristóteles estableció la primera taxonomía en el siglo IV a.C. Las plantas con raíces son tan diferentes en su forma de vida y en su línea evolutiva de los animales móviles y que ingieren alimentos, que el concepto de los dos reinos ha permanecido intacto hasta hace poco. Sólo en el siglo XIX, bastante después de saber que los organismos unicelulares no se ajustaban adecuadamente a ninguna de las dos categorías, se propuso que éstos formaran un tercer reino, el reino Protistas. Mucho tiempo después de que se descubriera que la fotosíntesis era la forma básica de nutrición de las plantas, los hongos, que se alimentan por absorción, continuaban siendo clasificados como plantas debido a su aparente modo de crecimiento mediante raíces.

En la actualidad, debido al gran desarrollo que han experimentado las técnicas para estudiar la célula, se ha puesto de manifiesto que la división principal de los seres vivos no es entre vegetales y animales, sino entre organismos cuyas células carecen de envoltura nuclear y organismos cuyas células tienen membrana nuclear. Los primeros se denominan procariotas (anteriores al núcleo) y los segundos eucariotas (núcleos verdaderos). Las células procarióticas también carecen de orgánulos, mitocondrias, cloroplastos, flagelos especializados, y otras estructuras celulares especiales, alguna de las cuales aparece en las células eucarióticas. Las bacterias y las algas verdeazuladas son células procarióticas, y las taxonomías modernas las han agrupado en un cuarto reino, el reino Móneras, también conocido como el reino Procariotas.

Los cinco reinos

Las células eucarióticas se desarrollaron con posterioridad y pueden haber derivado de asociaciones simbióticas de las células procarióticas. El reino Protistas está compuesto por diversos organismos eucariotas unicelulares que viven aislados o formando colonias. Se cree que cada uno de los reinos multicelulares se ha desarrollado más de una vez a partir de antecesores protistas. El reino Animal comprende los organismos que son multicelulares, tienen sus células organizadas en diferentes tejidos, son móviles o tienen movilidad parcial gracias a tejidos contráctiles, y digieren alimentos en su interior. El reino Vegetal o de las Plantas está formado por organismos multicelulares que, en general, tienen paredes celulares y que contienen cloroplastos donde producen su propio alimento mediante fotosíntesis. El reino Hongos, el quinto de los reinos, incluye los organismos multicelulares o multinucleados que digieren los alimentos externamente y los absorben a través de superficies protoplasmáticas tubulares denominadas hifas (de las que están formados sus cuerpos).


Las angioespermas: son las plantas con flores más abundantes y familiares en la experiencia humana. Con gran variedad de imágenes reales y de animación se analizan las particularidades estructurales de las angioespermas y el desarrollo de su ciclo vital estudiando minuciosamente las diferentes fases de la reproducción sexual y de la formación de semillas y frutos.

Las angiospermas son plantas con flores y semillas caracterizadas por una doble fecundación y por al existencia de frutos cerrados. Las monocotiledóneas se distinguen del resto de las angiospermas en que su embrión presenta un solo cotiledón en lugar de 2 como las dicotiledóneas.

Las angioespermas se caracterizan por:
- Son Plantas Vasculares, ya que presentan en el interior de sus tallos, vasos de conducción ascendentes o leñosos que trasnportan la savia bruta (agua y sales minerales) desde la raíz hasta las hojas y Vasos descendentes o cribosos que transportan la savia elaborada (alimento) desde las hojas hasta el resto de la planta.
- Son Plantas Traqueófitas, ya que a los vasos de conducción se los llama también Tráqueas, de allí su nombre.
- Son Plantas Espermatófitas, ya que se originan a partir de una semilla.
- Son Plantas Fanerógamas ya que presentan flores como órganos de reproducción sexual.
- Son Plantas Cormófitas ya que presentan raíz, tallo y hojas formando el Cormo o Vástago.
- En las Angiospermas, los primordios seminales u óvulos se encuentran encerrados en el interior de la cavidad del ovario.
- Producida la fecundación, los óvulos transformados en Semillas quedan totalmente cubiertos por el Ovario transformado en fruto.

viernes, 10 de julio de 2009

ASPECTOS IMPORTANTES DE LA BOTANICA

INTRODUCCION


La Botánica es una rama de la biología dedicada al estudio de las plantas y al de algunas otras clases de organismos como los hongos. En la actualidad, las plantas se definen como organismos pluricelulares capaces de realizar la fotosíntesis. Pero otros organismos tradicionalmente llamados plantas, como las algas y los hongos, siguen formando parte de la botánica, por la relación histórica que mantienen con esta disciplina y por las muchas similitudes que hay entre ellos y las plantas verdaderas.

La botánica estudia todos los aspectos de las plantas, desde las formas más pequeñas y simples hasta las más grandes y complejas; y desde las características de los individuos aislados hasta las complejas interacciones de los distintos miembros de una comunidad botánica con su medio ambiente y con los animales.


La sistemática:

La sistemática es el estudio científico de los tipos y la diversidad de los organismos y de todas y cada una de las relaciones entre ellos (Mayr & Ashlock, 1991). Tiene bastante que ver con la clasificación, una operación intelectual imprescindible cuando se trata de ordenar una realidad compleja para tratar de entenderla o, al menos, convivir con ella. Se trate esta realidad del tallercito al fondo de la casa o del universo, la necesidad de ordenar es similar. Si bien el término sistemática proviene de systema, tal como se aplicaba a los sistemas de clasificación desarrollados por los antiguos naturalistas (Systema naturae de Linnaeus, 1735), la clasificación de los organismos a partir de las ideas de Darwin se convirtió en estrictamente genealógica. Es decir, refleja sus relaciones evolutivas (de parentezco y descendencia). Los sistemas de clasificación de los organismos son jerárquicos: las especies (en forma simplificada, el conjunto de organismos que pueden reproducirse entre sí, dando origen a descendencia fértil) se agrupan en géneros, estos en familias, y sucesivamente en órdenes, clases, phyla y reinos.

Dentro de la sistemàtica encontramos a la taxonomìa, que es ciencia que estudia la clasificación de animales y plantas. Se dice que las primeras clasificaciones del mundo vegetal eran artificiales, debido a los escasos conocimientos sobre la estructura de las plantas. La más antigua establecía tres grupos: hierbas, arbustos y árboles.

Estas categorías tan simples y arbitrarias sirvieron, no obstante, como material de partida para una clasificación basada en las relaciones existentes entre los organismos. Las clasificaciones taxonómicas modernas aún se basan en estos mismos criterios naturales, que constituyeron el método ideado por el botánico sueco Carl von Linneo, en el siglo XVIII. Desde entonces, el sistema de Linneo se ha utilizado para clasificar animales y vegetales, y sólo se ha modificado para incluir los nuevos conocimientos sobre morfología, evolución y genética. Los métodos genéticos de clasificación cobran especial importancia en el caso de la taxonomía bacteriana. Además de clasificar a las bacterias en función de sus características morfológicas, fisiología, metabolismo, poder patógeno y necesidades nutricionales, se aplican métodos de taxonomía fenotípica (estudia características fisiológicas que surgen en condiciones ambientales estandarizadas) y de taxonomía genotípica (comparación de la homología entre el ADN de distintas bacterias por métodos de hibridación cromosómica).


Es importante mencionar a Carl von Linneo, este aunque era un médico en ejercicio, Carl von Linneo tenía un profundo interés por la botánica y desarrolló un sistema para clasificar las plantas en el que utilizaba un método binomial de nomenclatura científica. Su sistema de clasificación simplificaba mucho la manera en que se nombraban las plantas y los animales, organizándolos en grupos significativos basados en sus similitudes físicas.


Linneo, cuya nomenclatura binomial fascinó a toda una generación de botánicos europeos, estimulando nuevas exploraciones. En España, Miguel Barnades y más tarde sus discípulos Casimiro Gómez Ortega y Antonio Palau Verdera enseñaron la nueva sistemática botánica.


SISTEMAS DE CLASIFICACION:

La Clasificación, en biología, es la identificación, denominación y agrupamiento de organismos en un sistema establecido. Las numerosas formas de vida que existen deben ser nombradas y organizadas de manera ordenada, de modo que los biólogos de todo el mundo puedan estar seguros de que conocen el organismo exacto que es objeto de estudio.

La definición de los grupos de organismos debe basarse en la selección de características importantes, o rasgos compartidos, responsables de que los miembros de cada grupo sean semejantes entre sí, y diferentes de los de otros grupos.

Los métodos actuales de clasificación tratan también de reunir los grupos en categorías, de modo que éstas reflejen los procesos evolutivos que subyacen bajo las similitudes y diferencias que existen entre los organismos. Dichas categorías forman un tipo de pirámide, o jerarquía, donde los distintos niveles representan los diferentes grados de relación evolutiva. La jerarquía se extiende en sentido ascendente a lo largo de varios millones de especies, cada una constituida por organismos individuales estrechamente relacionados, hasta unos pocos reinos, cada uno de los cuales reúne un gran número de organismos, entre muchos de los cuales sólo existe una relación distante.

Para conseguir que los métodos de clasificación se correspondan lo más exactamente posible con la naturaleza, los biólogos han examinado y comparado la anatomía, fisiología, genética, comportamiento, ecología y fósiles de tantos organismos como ha sido posible. Se han identificado, y al menos descritos en parte, más de 1,5 millones de grupos diferentes, y aún quedan muchos más por ser estudiados. Todas las ramas de la biología contribuyen a dichos estudios, pero las especialidades que están implicadas directamente en los problemas de la clasificación son la taxonomía y la sistemática. Aunque las dos disciplinas se superponen, la taxonomía está más centrada en la nomenclatura (denominación) y el establecimiento de los sistemas jerarquizados, y la sistemática en las relaciones evolutivas aún no establecidas.

NIVELES JERÁRQUICOS

Los biólogos clasifican a los organismos individuales en el nivel básico de especie, que es la única categoría de esta índole que puede ser considerada en la naturaleza. Las categorías superiores son reuniones de grupos de especies. Una especie está compuesta por organismos que comparten muchas características importantes. Además, en los organismos con reproducción sexual, las especies están formadas por poblaciones entremezcladas, que de forma ideal no pueden tener descendientes fértiles con miembros de ninguna otra especie.

Las especies que no se cruzan con otras, pero que están claramente relacionadas con ellas por compartir características importantes, se agrupan en un género, y cada especie individual recibe dos nombres (nomenclatura binomial). La primera palabra corresponde al nombre del género y la segunda es un adjetivo, por lo general descriptivo o geográfico. Esta forma de denominación fue establecida en 1758 por el naturalista sueco Linneo, fundador de la taxonomía moderna. Utilizó nombres en latín debido a que los eruditos de su tiempo se comunicaban en esta lengua. Linneo asignó a los humanos el género denominado Homo (hombre) y a la especie el nombre Homo sapiens (hombre sabio). Para construir la clasificación jerárquica, se agruparon uno o más géneros en familias, las familias en órdenes, los órdenes en clases, las clases en filos, y los filos en reinos. Los grupos de organismos incluidos en estas siete categorías principales, en cualquier nivel de jerarquía, reciben el término de taxones, y cada taxón recibe una definición que abarca las características más importantes compartidas por todos los miembros de un taxón.


Para permitir una subdivisión mayor, se pueden añadir los prefijos sub- y super- a cualquier categoría. Además, en clasificaciones complejas, pueden utilizarse categorías intermedias especiales como rama (entre reino y filo), cohorte (entre clase y orden) y tribu (entre familia y género).

En cualquier nivel, un taxón indica una base evolutiva común. Todos sus miembros se han desarrollado a partir de un antecesor común. Entonces, se dice que el taxón es monofilético. En los casos en los que en un taxón determinado confluyen dos o más miembros que tienen características en común pero que derivan de líneas ancestrales diferentes, se dice que el taxón es polifilético. Generalmente se intenta dividir y redefinir el taxón de modo que se obtenga una línea monofilética.


SISTEMA DE LOS CINCO REINOS

Dentro de los seres vivos se reconocen dos reinos (reino Vegetal y reino Animal), ya desde que Aristóteles estableció la primera taxonomía en el siglo IV a.C. Las plantas con raíces son tan diferentes en su forma de vida y en su línea evolutiva de los animales móviles y que ingieren alimentos, que el concepto de los dos reinos ha permanecido intacto hasta hace poco. Sólo en el siglo XIX, bastante después de saber que los organismos unicelulares no se ajustaban adecuadamente a ninguna de las dos categorías, se propuso que éstos formaran un tercer reino, el reino Protistas. Mucho tiempo después de que se descubriera que la fotosíntesis era la forma básica de nutrición de las plantas, los hongos, que se alimentan por absorción, continuaban siendo clasificados como plantas debido a su aparente modo de crecimiento mediante raíces.

En la actualidad, debido al gran desarrollo que han experimentado las técnicas para estudiar la célula, se ha puesto de manifiesto que la división principal de los seres vivos no es entre vegetales y animales, sino entre organismos cuyas células carecen de envoltura nuclear y organismos cuyas células tienen membrana nuclear. Los primeros se denominan procariotas (anteriores al núcleo) y los segundos eucariotas (núcleos verdaderos). Las células procarióticas también carecen de orgánulos, mitocondrias, cloroplastos, flagelos especializados, y otras estructuras celulares especiales, alguna de las cuales aparece en las células eucarióticas. Las bacterias y las algas verdeazuladas son células procarióticas, y las taxonomías modernas las han agrupado en un cuarto reino, el reino Móneras, también conocido como el reino Procariotas.

Los cinco reinos

Las células eucarióticas se desarrollaron con posterioridad y pueden haber derivado de asociaciones simbióticas de las células procarióticas. El reino Protistas está compuesto por diversos organismos eucariotas unicelulares que viven aislados o formando colonias. Se cree que cada uno de los reinos multicelulares se ha desarrollado más de una vez a partir de antecesores protistas. El reino Animal comprende los organismos que son multicelulares, tienen sus células organizadas en diferentes tejidos, son móviles o tienen movilidad parcial gracias a tejidos contráctiles, y digieren alimentos en su interior. El reino Vegetal o de las Plantas está formado por organismos multicelulares que, en general, tienen paredes celulares y que contienen cloroplastos donde producen su propio alimento mediante fotosíntesis. El reino Hongos, el quinto de los reinos, incluye los organismos multicelulares o multinucleados que digieren los alimentos externamente y los absorben a través de superficies protoplasmáticas tubulares denominadas hifas (de las que están formados sus cuerpos).


Las angioespermas: son las plantas con flores más abundantes y familiares en la experiencia humana. Con gran variedad de imágenes reales y de animación se analizan las particularidades estructurales de las angioespermas y el desarrollo de su ciclo vital estudiando minuciosamente las diferentes fases de la reproducción sexual y de la formación de semillas y frutos.

Las angiospermas son plantas con flores y semillas caracterizadas por una doble fecundación y por al existencia de frutos cerrados. Las monocotiledóneas se distinguen del resto de las angiospermas en que su embrión presenta un solo cotiledón en lugar de 2 como las dicotiledóneas.

Las angioespermas se caracterizan por:
- Son Plantas Vasculares, ya que presentan en el interior de sus tallos, vasos de conducción ascendentes o leñosos que trasnportan la savia bruta (agua y sales minerales) desde la raíz hasta las hojas y Vasos descendentes o cribosos que transportan la savia elaborada (alimento) desde las hojas hasta el resto de la planta.
- Son Plantas Traqueófitas, ya que a los vasos de conducción se los llama también Tráqueas, de allí su nombre.
- Son Plantas Espermatófitas, ya que se originan a partir de una semilla.
- Son Plantas Fanerógamas ya que presentan flores como órganos de reproducción sexual.
- Son Plantas Cormófitas ya que presentan raíz, tallo y hojas formando el Cormo o Vástago.
- En las Angiospermas, los primordios seminales u óvulos se encuentran encerrados en el interior de la cavidad del ovario.
- Producida la fecundación, los óvulos transformados en Semillas quedan totalmente cubiertos por el Ovario transformado en fruto.


PROPAGACIÓN

La propagación de plantas consiste en efectuar su multiplicación por medios tanto sexuales como asexuales. Un estudio de la propagación de plantas presenta tres aspectos diferentes: Primero para propagar las plantas con éxito es necesario conocer las manipulaciones mecánicas y procedimientos técnicos, cuyo dominio requiere de cierta práctica y experiencia, siendo. Este aspecto puede considerarse como el arte de la propagación.

Segundo, el éxito en la propagación de plantas requiere del conocimiento de la estructura y la forma de desarrollo de la planta, lo cual puede decirse que constituye la ciencia de la propagación.

Un tercer aspecto de la propagación exitosa de las plantas es el conocimiento de las distintas especies o clases de plantas y los varios métodos con los cuales es posible propagar cierras de ella.

Esta puede ser en forma tradicional o mediante el uso de la biotecnología mediante el cultivo en vitro.


Reproducción sexual: Con semillas.
Propagación, asexual: A partir de partes vegetativas de la planta madre (estacas, acodos, renuevos o injertos).

Además existen otros tipos menos comunes:
- Micropropagación: Se parte de una zona muy pequeña de la planta.
- Vivero: En el sentido de empresa comercial destinada a la producción y recría de plantas.


El sistema más normal es el de la reproducción, que es un método sencillo aunque presenta un inconveniente: las plantas obtenidas por semillas no son homogéneas y no tienen las características de las plantas madres, ya que hay fecundación cruzada. La propagación, por el contrario, tiene la ventaja de que se mantiene la identidad genética de la planta madre, al no haber fecundación (por ejemplo, los hijos de un rosal rojo también dan flores rojas).
Así, una planta madre puede dar hijos:


1.- Por semillas (plántulas o planteles): Se obtienen plantas pequeñas, más adecuadas al suelo y en las que se destaca una raíz pivotante. Esta descendencia no es homogénea. Este tipo de reproducción se usa mucho en arizónicas y para la obtención de patrones.
Las plantas obtenidas tienen buena calidad sanitaria y, a veces, las hijas tienen caracteres diferentes de la madre, que muchas veces son válidos (Sabinas vs. Enebros).


2.- Multiplicación vegetativa: En principio, el sistema radicular que se forma es fasciculado.
a.- Estaquillado: Se toma una parte de la planta madre y se pone a enraizar (estaquilla enraizada). Según la parte de la planta madre que se tome, hay:


- De tallo: Se coge un tallo (porción de brote) del año con dos o tres yemas, que dan lugar a la parte aérea, por lo que lo que hay que regenerar es el sistema radicular. Realmente es lo mismo que los esquejes (se usa en cultivos herbáceos). Se utiliza en la vid, olivo, ciruelo y rosal.


- De hoja: Se separa o recorta una hoja y se pone a enraizar. En especies leñosas no se usa porque la hoja no regenera la parte aérea. Se usa en especies herbáceas ornamentales (como la begoña).


- De hoja con yema: Se coge la hoja, el peciolo y una yema axilar (da lugar a la parte aérea y luego regenera el sistema radicular).


- De raíz: Se coge parte de la raíz (regenera la parte aérea y radicular). Se utiliza en el kiwi y la glicinia.
b.- Acodo: Se toma el brote, se pone a enraizar (acodo enraizado o barbado) y luego se separa. Es decir, se hace sobre la propia planta y luego se separa (mientras que en el estaquillado se separaba y luego se enraizaba). Según el tipo de planta, hay:


- De punta (en la zarzamora): El brote cae y se entierra.


- Simple (en enredaderas): Los brotes crecen hacia arriba y luego se llevan al suelo (se pueden enterrar varias veces si el brote es muy largo, dando lugar a un acodo continuo).


- Aéreo: Se lleva un sustrato al brote por que éste está muy alto.


- Trinchera (en el ciruelo): El brote se enraíza por oscuridad. Se utiliza mucho en frutales de hueso para obtener patrones.


- Corte y recalce (en el manzano): El brote se enraíza por oscuridad. Se utiliza mucho en frutales de pepita para obtener patrones.


c.- Injerto: Es la técnica más usada en frutales. Se toman dos partes de dos plantas generalmente distintas: la planta patrón o pie (da lugar a la raíz) y la planta variedad, injerto o púa (se coloca sobre el injerto). Existen cuatro tipos de injerto:


- De púa: La púa es un brote con al menos dos o tres yemas. Hay laterales o en cabeza.
- De aproximación: Patrón y variedad sobre sus mismas raíces y se ponen próximas. Cuando se da el injerto se separa la púa. Se da en la palmeta.


- De yema: La púa tiene una yema. Hay de escudete o en T, de chapa y de astilla.


- Doble: Son los sobreinjertos (se pueden hacer cuando la planta es pequeña o grande).
El patrón puede proceder de semilla (patrón franco) o de multiplicación vegetativa (patrón clonal).


Al conjunto de plantas que se obtienen de una madre por cualquier método de multiplicación vegetativa se le llama clon. A veces, puede variar su fenotipo respecto a la madre según las condiciones ambientales y de cultivo (aunque se mantenga el genotipo).


El injerto se utiliza mucho porque es difícil enraizar y además se puede usar la misma variedad injertada sobre distintos patrones adaptados a muy distintas condiciones.


d.- División: Se usa en plantas arbustivas y se divide la madre en varias plantas, cada una con raíz y parte aérea. Se da en tubérculos (patata), rizomas (canna) y matas (vivaces).


e.- Aprovechamiento de otras zonas de la planta: Hijuelos (frambueso rojo), bulbos (tulipán), estolones (fresa) o chupones, pero siempre hay que saber si esos chupones proceden de la raíz (por multiplicación del patrón) o de la parte aérea (multiplicación de la variedad).


El mejoramiento genético: es el arte y la ciencia de incrementar el rendimiento o la productividad, la resistencia a agentes abióticos y bióticos adversos, la belleza, la calidad o el rango de adaptación de las especies animales y vegetales domésticas por medio de los cambios en el genotipo (la constitución genética) de los individuos. Como disciplina científica está basada en las leyes de la herencia, la genetica cuantitativa y la genetica de poblaciones. El rendimiento y la productividad hacen referencia al peso por unidad de superficie de un determinado bien para consumo humano que sea producido por una planta o un animal. Así, la cantidad de toneladas de grano de maíz producido por una hectárea de ese cultivo es el rendimiento del maíz. La cantidad de leche que una vaca provee diariamente es la productividad de ese animal. Los agentes bióticos adversos a los que hace referencia la definición son todas las plagas o enfermedades que tienden a deprimir, a disminuir el rendimiento o la productividad de cultivos y animales domésticos. Los agentes abióticos adversos son todas las variables del tiempo, del clima y del suelo que tienden también a reducir el rendimiento o productividad, como por ejemplo el exceso de sales en los suelos o en el agua para beber, el calor o frío extremo, las deficiencias hídricas. La calidad hace referencia a las cualidades del producto final que se consume. Pueden ser organolépticas como en el caso de frutas y verduras; cuantitativas como el porcentaje de proteína en trigo o el contenido de grasa butirométrica en el ganado lechero o, incluso puede estar relacionada con la vida media del producto luego de la cosecha).




REFRENCIAS BLIOGRAFICAS


Microsoft® Encarta® 2006 [CD]."Taxonomía." Microsoft Corporation, 2005.


BRANZANTI, C.E. 1989 LA PROPAGACION DE LAS PLANTAS. Ediciones Mundi - Prensa. Madrid.


Hartmann, H.T. (Ed.) 1997. Propagación de Plantas: Principios y Prácticas. Prentice Hall NJ., Estados Unidos.


Howell, S.H. 1998. Genética de Plantas y su desarrollo. Cambridge Univ. Press. MA., Estados Unidos.

GARCIA ALBERTOS J. 1988 CULTIVO INTENSIVO DE CLAVEL Ministerio de Agricultura

Aspectos científicos de la clonación, Enrique Iáñez Pareja, Departamento de Microbiología e Instituto de Biotecnología. Lo mejor que se encuentra en idioma español de este tema !! www.ugr.es/~eianez/Biotecnologia/Clonacion.html#_Toc481419976