martes, 5 de marzo de 2013

¿POR QUÉ SON TAN IMPORTANTES LAS PLANTAS?

Las plantas son las responsables de hacer habitable el planeta Tierra, o mejor dicho son las encargadas de crear una atmósfera respirable en nuestro planeta.

Cuando se estaba formando la capa terrestre de la tierra la inestabilidad tectónica era muy elevada y la aparición de los super volcanes hizo que en ese periodo geológico la atmósfera estuviera compuesta por gases letales para la mayoría de los seres vivos que en la actualidad habitan el planeta.

Según se fue enfriando la Tierra y las masas de agua se asentaron surgieron las primeras bacterias, que habitaban en zonas acuáticas o enfangadas.

El origen de las plantas lo encontramos en las cianobacterias o también llamadas oxifotobacterias, bacterias capaces de realizar la fotosíntesis, de este tipo de bacterias surgieron por endosimbiosis los cloroplastos.

Veamos la importancia de los cloroplastos, estos son las organelas de la célula responsables de que las plantas sean organismos autótrofos, es decir que producen su propio alimento.
Los cloroplastos son los encargados de realizar el proceso de la fotosíntesis.

¿Cómo se produce la fotosíntesis?

Dentro de las células de las hojas de las plantas los cloroplastos de un tamaño de 5 milésimas de milímetro se mueven hacia la luz solar, estimulados por los rayos solares que se componen de fotones de diminutas y velocísimas partículas de energía electromagnética, esta energía es absorbida por unos anillos, denominados complejos antena.

En el interior de los complejos la energía de 12 fotones rompen una molécula de agua, la molécula se divide en hidrogeno y en oxigeno, el hidrogeno es empleado para vivir y crecer y el oxigeno es expulsado a la atmosfera como material de desecho.

Otra característica que aportan los cloroplastos, es el color verde que tienen la mayoría de las plantas, aquellas que son de otros colores es debido al contenido en sus células de otros pigmentos.

El principal objetivo de la fotosíntesis es la fabricación de azucares para crecer, las plantas producen azucares a partir del agua, del dióxido de carbono y de la energía que extraen de la luz del sol.

Una vez más en los cloroplastos las plantas absorben el hidrogeno y lo combinan con el dióxido de carbono para producir azúcar, estos azucares son almacenados en las raíces para crecer y fortalecerse.

Con el paso del tiempo las plantas fueron aumentando en su número y evolucionando y de las zonas pantanosas una de las plantas que se decidió a dar el salto del agua a la tierra fue la aglaophyton, todo ello sucedió hace unos 415 millones de años en el periódico geológico denominado Devónico inferior.

Este gran paso botánico, dio origen a las primeras plantas con un sistema pre-vascular hasta llegar a un sistema vascular completamente.

El aglaophyton era una planta de forma bulbosa, presenta un tallo desnudo, su reproducción se basaba en la producción de esporas y es de las primeras plantas que ha tenido una micorriza relación con los hongos, el aglaophyton no está provisto de raíces por lo que se basaban en hongos micorrícicos para conseguir agua y nutrientes del suelo.

El siguiente gran paso evolutivo que realizaron las plantas fueron la raíces, que les permitieron colonizar prácticamente toda la tierra.

Las raíces acometen importantes funciones para las plantas como son: la absorción de agua y de nutrientes minerales existentes en el suelo y su posterior distribución por toda la planta, la raíz es el elemento fijador y de soporte para la planta, en las raíces se acumulan reservas de nutrientes.

Es en las raíces donde se llevan a cabo las asociaciones simbióticas con los microorganismos como las bacterias y hongos que ayudan a la disolución del fosforo inorgánico del suelo, a la fijación del nitrógeno atmosférico y al desarrollo de las raíces secundarias.

En ese mundo que no podemos ver, en el subsuelo se producen las micorrizas, una simbiosis primordial que se produce entre un hongo y las raíces de la planta, como en toda simbiosis ambas partes salen beneficiarias, la planta obtiene del hongo nutrientes minerales y agua por otro lado el hongo recibe de la planta hidratos de carbono y vitaminas.

Volviendo al momento en el cual las plantas iniciaron la colonización de la capa terrestre, las raíces fueron las responsables de crear y proteger sustratos fértiles, según penetraban el suelo las raíces iban rompiendo rocas y cada miles de años creaban 2 centímetros de suelo fértil.

La capacidad de las raíces de descomponer las piedras en fragmentos más pequeños es fascinante, las raíces están protegidas por una capa denominada caliptra que les permite perforar literalmente el suelo, esta capa se desgasta y se renueva continuamente, esta es la parte fisca de las raíces que soporta la erosión de ir perforando continuamente, las raíces no dejan de crecer durante todo el ciclo vital de la planta, químicamente las raíces segregan encimas y ácidos orgánicos lo suficientemente intensos como para deshacer piedras y así obtener un doble beneficio seguir perforando y poder asimilar los minerales necesarios para el desarrollo de la planta, un ejemplo concreto son las higueras silvestres que habitan en los templos de Camboya como el de Angkor Wat, las higueras literalmente están destruyendo los templos de piedra, sus raíces son tan fuertes que levantan bloques de piedra de toneladas de peso, para que ello sea posible las raíces de la higuera empiezan siendo muy finas por lo que van penetrando por las grietas que la erosión ha causado en los bloques de piedras del templo, estas pequeñas raíces van perforando y segregando una sustancia llamada mucilago que lubrica la piedra para que le fricción disminuya, una vez llegan a la fuente de nutrientes y de agua las pequeñas raíces van engordando y aumentando de tamaño hasta llegar a diámetros considerables.

Una vez que las raíces consiguen deshacer los duros sustratos y convertirlos en mantillo, las propias raíces se encargan de proteger el fértil sustrato que tanto esfuerzo y tiempo les ha costado conseguir, de la rápida acción erosiva que produce el agua y el viento.

El éxito de las plantas fue tan prominente que el nivel de dióxido de carbono empezó a disminuir, por lo que la competencia entre las plantas fue aumentando lo que propicio que las plantas se adaptaran a las nuevas condiciones atmosféricas creando las hojas, con esta original evolución las plantas aumentaron su superficie en más de 100 veces y así poder absorber de forma más eficiente el dióxido de carbono.

Una de las primeras plantas que desarrollaron las hojas fueron los helechos dicksonia, las hojas de los helechos llegan a absorber hasta 5 litros de dióxido de carbono al día, esto es posible a los cientos de estomas que hay en el envés de cada hoja que permiten a las plantas realizar el intercambio de gases, es decir respirar.

La evolución de las hojas con estomas salvo a las plantas de su extinción aunque surgió una mayor competencia entre ellas.

Para comprender un poco mejor el gran éxito de las plantas y su importancia para los demás seres vivos, debemos trasladarnos hasta hace unos 300 millones de años, en el periodo carbonífero donde el árbol de las escama o lepidodendron llego a colonizar gran parte de la superficie de la Tierra, en Nueva Escocia (Canadá), se encuentran gran cantidad de fósiles de esta especie de arboles ya extinguidos, estos árboles llegaron a formar grandes selvas tropicales y fueron los principales responsables de liberar toneladas de oxigeno a la atmosfera llegando a duplicar los actuales niveles de oxigeno hasta un sorprendente 42 %, frente al 21% de oxigeno existente en la actualidad.

Al haber un elevado nivel de oxigeno en la atmosfera los primeros invertebrados que surgieron fueron los insectos que eran de gran tamaño como por ejemplo las libélulas que tenían 1 metro frente a las actuales que oscilan entre los 10 y 15 centímetros o mil pies de 2 metros de longitud, gracias a la saturación de oxigeno los insectos que están provistos con tubos respiratorios que de forma pasiva transportan el oxigeno a sus órganos internos pudieron adoptar grandes dimensiones.

Hace 230 millones de años surgieron los dinosaurios, de las 700 especies que se conocen las 2/3 partes eran herbívoros, entre los dinosaurios más grandes se encuentran los saurópodos de unas 90 toneladas de peso por lo que su apetito era prácticamente insaciable pudiendo llegar a consumir 30 balas de heno al día, en comparación un elefante africano de 4 toneladas consume tan solo 2 balas de heno al día.

Con la llegada de los dinosaurios herbívoros las plantas empezaron a sufrir grandes ataques y por primera vez en su historia las plantas se veían amenazadas por lo que tuvieron que desarrollar un amplio y versátil arsenal defensivo para proteger principalmente sus hojas de la voracidad de los dinosaurios.

Entre los métodos más empleados por las plantas están los pinchos y espinas hasta las elaboradas armas químicas empleadas por plantas como las cícadas que contienen un agente nervioso que si es ingerido provoca náuseas, parálisis de las extremidades, gastroenteritis e incluso la muerte.

Como en todo conflicto la comunicación es fundamental para lograr éxito en la campaña, de hecho las plantas han elaborado un completo sistema de comunicación que está empezando a ser descubierto, la táctica consiste en comunicarse una plantas con otras y cuando un ejemplar está siendo atacado activa una toxina de acción rápida que es detectada por las plantas de alrededor y estas a su vez segregan la toxina de tal modo que espantan a los herbívoros.

La comunicación es posible entre unas plantas y otras debido a que cuando son atacadas las hojas liberan un gas invisible y esto provoca un cambio en la actividad biológica de la propia planta, el mecanismo es muy complejo y sofisticado ya que sin tocarse unas plantas con otras son capaces de defenderse en sus propias posiciones lo que hace de este tipo de comunicación un acontecimiento fascinante.

El último de los mecanismos que crearon las plantas para seguir con su constante evolución y adaptación fue la madera, con ella los arboles han podido alcanzar longitudes extraordinarias como es el caso de las secuoyas de Sierra Nevada (California), la secuoya gigante alcanza los 100 metros de altura y puede llegar a vivir 1500 años.

Hace 70 millones de años las coníferas eran mucho más altas que en la actualidad, para que sus hojas estuvieran fuera del alcance de los dinosaurios, tenían un crecimiento muy rápido hasta 1 m3 al año, para poder alcanzar los rayos solares debido a la gran competencia era fundamental crecer rápido hacia el cielo.

Las coníferas llegaron a colonizar prácticamente toda la corteza terrestre desde la costa Oeste del continente americano hasta Australia, incluso en los polos crecían las coníferas, todo ello fue posible gracias al gran aprovechamiento que hacen las plantas del dióxido de carbono, del agua y de la luz solar.

Las plantas revolucionaron el planeta Tierra, llenándolo de oxigeno y colonizando la superficie terrestre convirtieron el rocoso terreno en fértil sustrato.

El gran asteroide que cayó en la Tierra hace 65 millones de años, extinguió a los dinosaurios y prácticamente a todas las plantas, aquellas que sobrevivieron se adaptaron y surgieron las primeras plantas con flor, lo que supuso una revolución en la reproducción de las plantas.

Por si fuera poco lo comentado hasta ahora, las plantas nos brindaron la oportunidad de progresar como especie, gracias a la recolección de sus frutos en un principio hasta llegar al origen de la agricultura que fue el mayor avance logrado por el hombre, debido a que con la agricultura el hombre empezó a realizar pequeños asentamientos cerca de los cauces fluviales y de ahí surgieron las primeras civilizaciones.

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