Reino Plantae: División Angiosperma

Con la aparición de las angiospermas en nuestro planeta, la apariencia y funcionamiento de los ecosistemas cambió drásticamente. Si bien los conos de los pinos pueden considerarse flores, las angiospermas llevaron todo al siguiente nivel con la aparición de las "flores verdaderas" y sus subsecuentes frutos.

Pétalos de colores, aromas, néctar, coevolución con diferentes especies de insectos polinizadores, frutos diversos y un sinnúmero de especies dispersoras de semillas, son producto de la exitosa diversificación de las angiospermas desde su llegada en el Jurásico temprano.

Con más de 250,000 especies, las angiospermas sólo son superadas por los insectos en cuanto a diversificación, y han dejado atrás por mucho al resto de plantas. A pesar del gran avance que significó la aparición de semillas en las gimnospermas, su fecundación y desarrollo embrionario suele ser bastante largo, mientras que las angiospermas, al presentar semillas protegidas dentro de un ovario que luego se transforma en fruto, logran ser rápidas colonizando espacios.

La flor es una estructura formada por hojas modificadas organizadas alrededor de un tallo central. Sus partes son:

Sin duda, lo más llamativo de las flores son sus pétalos, que suelen presentar vivos colores para atraer a los polinizadores. Por lo general, las plantas que son polinizadas gracias al viento, poseen flores pequeñas no muy atractivas.

Los órganos sexuales están localizados en el centro de la flor. El pistilo está dividido en un estigma largo (que tiene sustancias pegajosas para atrapar el polen) que nos lleva hacia el ovario, protegido dentro del tejido de los carpelos (hojas modificadas que forman las paredes de los ovarios en la flor).

Dentro del ovario se encuentra el saco embrionario, que viene a ser el gametofito, dentro del que están los óvulos. Éstos, a diferencia de los óvulos animales, no constituyen el gameto femenino. Las cosas siempre son un poco más complicadas con las plantas.

El óvulo es una estructura celular que tiene siete núcleos haploides, y se forma desde un macrosporocito $(2n)$‍. Éste por meiosis produce cuatro células $(n)$‍. Como siempre, en el lado femenino, tres de estas son descartados y sólo una célula (llamada macrospora) sigue el proceso. La célula realiza tres seguidas, creando un saco embrionario inmaduro con 8 núcleos haploides. Al madurar, dos de los núcleos centrales se fusionan.

Es importante saber que los núcleos toman posiciones fijas en el saco embrionario, y tendrán funciones diferentes durante la fecundación: Los dos núcleos superiores se llaman sinérgidas. Inmediatamente debajo están la oosfera y el núcleo secundario también llamados núcleos polares (producto de la fusión de dos núcleos, por lo que es $(2n)$‍. Estos dos constituyen los gametos femeninos. Finalmente, los tres últimos núcleos son llamados antípodas.

En la flor, la estructura masculina se llama antera, y está formada por un filamento y un par de tecas. Es dentro de las tecas que se encuentra el saco polínico. Dentro se encuentran los microsporocito ($2n$‍). Éstos por meiosis generan cuatro microsporas ($n$‍), cada una de las cuales realizará dos cariocinesis, generando un grano de polen con

3 núcleos

.

Al igual que en el óvulo, cada núcleo tiene diferentes funciones: los dos superiores se llaman núcleo espermático y constituyen el gametofito masculino, mientras el núcleo de la base es llamado núcleo del tubo que será el responsable de hacer crecer el tubo polinífero para que los gametos puedan alcanzar al óvulo.

Aquí es donde las cosas se ponen realmente interesantes. Las angiospermas tienen doble fecundación. Un primer núcleo del gameto masculino fertiliza la oósfera, formando un cigoto ($2n$‍) que se desarrollará en el embrión, mientras que el segundo núcleo masculino se funde con el núcleo secundario, formando el endospermo ($3n$‍), que desarrollará el tejido que será alimento de reserva para el embrión.

El embrión desarrolla una pequeña raíz (radícula) y órganos parecidos a hojas llamados cotiledones (uno en las monocotiledóneas y dos en las dicotiledóneas).

La semilla se constituye por el embrión (también llamado gérmen) más el endospermo. El embrión se divide en , y los .

Resumiendo el proceso, la fase dominante es el esporofito. A nivel de las flores, se generan por meiosis la microspora (masculino) y macrospora (femenino). Luego, por mitosis, se producen los gametofitos masculino y femenino, es decir el grano de polen y el óvulo, respectivamente. Al producirse la fecundación, volvemos al estado diploide, con el cigoto, el mismo que por mitosis formará al embrión, que al darse las condiciones adecuadas, germinará y formará un nuevo esporofito.

Mientras la semilla se desarrolla, las paredes del ovario se ensanchan y forman el fruto. Las semillas se forman en el ovario, que también se agranda al ritmo de las semillas. El fruto es, entonces, un ovario fertilizado y totalmente desarrollado. Debido a la gran variedad de formas que pueden tomar sus tejidos, se pueden llegar a clasificar más de dos docenas diferentes de tipos de frutos.

Un fruto maduro puede ser carnoso o seco. Los frutos carnosos te son muy familiares: manzanas, uvas, duraznos, tomates. El arroz, las nueces y el trigo, son ejemplos de frutas secas.

Otro criterio de diferenciación consiste en conocer si el fruto se genera en su totalidad o no del tejido ovárico. Por ejemplo, las fresas se derivan del receptáculo y las manzanas del pericarpo. Algunos frutos se derivan de ovarios separados en una misma flor, como las frambuesas. Otras, como la piña, de agrupaciones de flores.

Sin embargo, todas las frutas cumplen con la función de ser dispersoras de semillas. La variedad de formas y características reflejan su modo de dispersión. El viento lleva los ligeros frutos del diente de león, el agua transporta a los cocos porque flotan. Algunos frutos atraen herbívoros que dispersarán sus semillas por sus heces, mientras otros se pegan o enganchan en el pelaje de animales.

Las angiospermas se dividen en dos grandes grupos según las características de su embrión y su subsecuente desarrollo.

Se caracterizan por presentar dos cotiledones durante el desarrollo temprano de su embrión. Tienen hojas con venación ramificada y sus flores tienen por lo general 4 o 5 piezas. Su tejido vascular forma un anillo concéntrico en el tallo.

Pueden ser plantas herbáceas o desarrollar tejidos . La mayoría de dicotiledóneas producen polen con tres poros. El sistema de raíces, por lo general está anclado mediante una raíz dominante, formada desde la radícula embrionaria.

Las dicotiledóneas comprenden unas dos terceras partes de las plantas e incluyen especies de mucha importancia económica como el café, papa, tomate, girasol, frijol, caoba, entre otras.

Como su nombre lo dice, las monocotiledóneas se distinguen por la presencia de un sólo cotiledón para alimentar a sus embriones, sin embargo poseen más características propias, como la venación paralela de sus hojas y flores con piezas que se distribuyen en una simetría de tres o seis partes.

No producen madera, aunque algunas palmetas tienen un tejido resistente y fibroso que cumple la misma función. El polen de las monocotiledóneas presenta un sólo poro.

El tejido vascular no está organizado en algún patrón particular y el sistema radicular no distingue una raíz dominante.

Las monocotiledóneas incluyen plantas como los lirios, orquídeas, pastos y palmeras. Tienen una gran relevancia económica ya que el arroz y otros cereales, el maíz, la caña de azúcar, las piñas y los plátanos, son monocotiledóneas.