PLANTAS VASCULARES SIN SEMILLA

PLANTAS VASCULARES SIN SEMILLA

1. ?!J
Plantas vasculares sin semillas
Helechos arborescentes (Cyathea smithii), Nueva Zelanda.
Evoluci6n de las plantas
vasculares sin selllillas
Las plantas vasculares sin semillas
dominaban
el paisaje hace unos
350
millones de alios
Las plantas terrestres surgieron a partir
de las algas verdes de la clase
Charophyceae
Tres filos de
plantas vasculares
extintas aparecen
en el registro f6sil
que parte des de hace
430 millones
de alios
En las plantas vasculares sin semillas, la
alternancia de generaciones implica
gamet6£1tos y espor6£1tos independientes
Tipos de plantas vasculares sin
semillas existentes
Las psilot;keas integran la mayoria de los
miembros vivos del
£110 Psilotophyta
Los miembros vivos del £110 Lycophyta
incluyen licopodios, selaginelas e isoetes
Los equisetos 0 colas de caballo
representan los miembros vivos del £110
Sphenophyta
El £110 Pteridophyta esta for111ado por los
helechos,
e1111ayor grupo de plantas
vasculares sin
se111illas

2. /
U N I DAD C U AT R 0 • Evoluci6n y diversidad
E
n 1851, en el transcurso de sus estudios de Botinica
cerca de Concord, Massachusetts, Henry David Tho­
reau, autor de Walden, descubri6 un extraoo helecho
trepador nativo, Lygodium palmatum. «Es un hele­
cho de 10 mas esbelto y delicado», escribi6, «enre­
dandose como [una 1 parra alrededor de las duIces andr6medas
racimosas yvaras de oro de la pradera, etc., con una altura de un
metro 0 mas, y dificil de distinguir ... Es nuestro mas bello hele­
cho, y
es ideal para coronas y guirnaldas. Es
unico».
En los ultimos aoos, dos parientes ex6ticos del helecho de
Thoreau han planteado un serio problema ecol6gico en algu­
nas regiones del
sur de Estados
Unidos, especialmente en Flo­
rida. El helecho
trepador Lygodium microphyllum, originario
de ciertas zonas del sur de Asia y Australia, y el helecho trepa­
Lygadium papanicum.
dor
japollt's Lygodium japonicum
se introdujeron en Estados Unidos
como plantas de horticultura para
macetas colgantes. Mas tarde se es­
caparon de los cultivos y se convir­
tieron
en pia gas ex6ticas. AI igual
que muchas especies introducidas,
estos helechos
asi<iticos crecen bien
porque no se topan con demasia­
das restricciones
de crecimiento
en su nueva ubicaci6n
geogratica.
Crecen con rapidez y extienden sus
esporas
con el viento, las cuales
pueden ser transportadas a una
distancia de 64 kil6metros
0 mas.
Actualmente, estos resistentes he­
lechos cubren mas de 16.000 hectareas en el sur de Florida, y
en seis aoos han multiplicado su area por 100, sobreviviendo a
inundaciones y sequias.
Aunque de gran belleza, los helechos pueden ser verdugos
para otros vegetales, cubriendolos y formando masas de hasta 60
centimetros de grosor. Matan a los otras plantas privandolas de
la luz 0 cubriendolas de una masa vertical, haciendo incluso que
algunos arboles caigan
por el peso. Las lianas, que son en realidad
hojas trepadoras,
pueden aIcanzar hasta
30 metros de longitud,
actuando en ocasiones como escaleras de fuego que lIevan rapi­
damente las llamas hacia los arboles secos y muertos. Las mas as
de helechos se desprenden con facilidad durante los incendios,
con 10 que transportan las llamas hacia nuevos parajes y pueden
ocasionar la destrucci6n de valiosos bosques.
Para
controlar la expansi6n de estos helechos, los cientificos
australianos investigan los insectos como posibles agentes biol6-
gicos
de control. Entre ellos se encuentra un minador de hojas,
que excava tlmeles
en
estas y termina por matarlas. La introduc­
ci6n de este escarabajo podria ayudar a controlar la expansi6n de
Lygodiwn, pero podria tambien tener otras consecuencias no in­
tencionadas,
como un ataque del escarabajo a las plantas nativa s.
El helecho Lygadium invade unos cipreses en Florida.
Lygodium es un ejemplo de un problema mundial que afec­
ta a cientos de especies. Cuando, accidental
0 intencionada­
mente, el ser
humano introduce vegetales ex6ticos en un lugar
nuevo,
estos suelen encontrarse con nuevos medios que no son
aptos
para su crecimiento y reproducci6n.
Sin embargo, pueden
darse graves
problemas ecol6gicos si el nuevo enclave se de­
muestra ideal para la especie ex6tica, en terminos de condicio­
nes de crecimiento y ausencia
de competencia, enfermedades y
herbivoros.
Mientras
que Lygodium puede ser un helecho molesto en al­
gunos medios, otro helecho desempeoa un papel productivo en
la agricultura. El helecho
acu<itico Azolla forma una asociaci6n
mutualista con una cianobacteria, Anabaena azollae, que vive
en las cavidades situadas en el enves de las hojas. Anabaena fija ni­
tr6geno del aire para hacerlo utilizable para las plantas. En los
campos de anoz, se suele utilizar Azolla por el nitr6geno que
aporta y porque ensombrece, de manera efectiva, las malas hier­
bas
que de otro modo competirian con el arroz por los nutrien­
tes y la
luz solar.
Los helechos y otras plantas vasculares sin semillas fueron
las
primeras plantas vasculares y, junto con los Bri6fitos, fueron
las plantas principales
durante quizas
100 millones de aoos. Hoy
en dia, constituyen solamente els% de las especies vegetales vi­
vas,
pero continuan creciendo bien en algunos medios, llegan­
do en algunos casos a someter a las plantas con semillas, como
dan buena cuenta los helechos trepadores. Las plantas vascula­
res sin semillas fueron
muy importantes en la evoluci6n vegetal,
pues dieron origen a las plantas con semillas que dominan el
mundo vegetal moderno.
En este capitulo, retroce­
deremos primero hacia
un pasado remoto para
descubrir los origenes de
las plantas vasculares sin
semillas, antes de explo­
rar las caracteristicas de
las especies existen tes. Rana to . ericana en Azalia.
~, KAf4it
~ ~
~ ~
;:.. -.-
--
~ nln .. _____ __

3. Evoluci6n de las plantas
vasculares sin semillas
Todas las plantas producen embriones pluricelulares, que
son retenidos durante
un tiempo en los tejidos del game­
t6fito femenino.
Por esta raz6n, tanto los Bri6fitos como
las plantas vasculares se conocen como embri6fitos. Por su
parte, las plantas vasculares en
si se conocen como tra­
que6fitos porque poseen traqueidas. Pese a la claridad de esta clasificaci6n, desconocemos la
mayor parte de los detalles de la colonizaci6n de la tierra
por parte de las plantas. Para la vida en la tierra era nece­
sario
un nivel de oxigeno atmosferico minimo del 2%,
mucho menos que
el actual
20%. Hace unos 430 millones
de afios, en el Periodo Silurico, fecha en la que constan los
primeros f6siles de plantas en
el registro f6sil, e incluso
hace
700 millones de afios, cuando las pruebas molecula­
res indican que las plantas se separaron de las algas verdes,
la fotosintesis de las algas y las cianobacterias en el ocea­
no y en el agua dulce aport6 el suficiente oxigeno ala at­
m6sfera para sustentar la respiraci6n aer6bica establecida
en la tierra.
Asimismo, no sabemos mucho ace rca de los organis­
mos que hicieron de puente entre
las algas y las plantas.
Aunque
es tentador barajar la hip6tesis de que las plantas
colonizaron
la tierra y abrieron el camino a los animales y
otros organismos estableciendo
la base de las cadenas ali­
mentarias terrestres, las pruebas demuestran otra cosa.
El
CAP f T U L 0 2 1 • Plantas vasculares sin semillas
registro f6sil y los datos moleculares indican que las aso­
ciaciones mutualistas entre las plantas y los hongos (mi­
corrizas) son antiguas. Aunque las primeras plantas no
contaban con
las rakes que conocemos hoy en dia, los
hongos parecen haber estado asociados con tallos subte­
rraneos y, probablemente, facilitaron la absorci6n de nu­
trientes de un suelo fangoso 0 rocoso. Los animales, en es­
pecial los artr6podos, que poseen
un exoesqueleto de
quitina que imp ide
la desecaci6n, podrian haber coloni­
zado
la tierra aproximadamente al mismo tiempo que las
plantas. No obstante, probablemente los Bri6fitos y las
primer
as plantas vasculares sin semillas precedieron a la
mayo ria de los animales y sirvieron de base para las pri­
meras cadenas alimentarias terrestres.
Las primeras plan­
tas y animales terrestres necesitaban de agua para que
el es­
permatozoide pudiera nadar hasta la ovocelula, de modo
que
se encontraban restringidos a las zonas humedas. En
la Tierra,
aun que dab an vastas regiones por habitar.
Las plantas vasculares sin semillas
dominaban el paisaje hace unos
350 millones de anos
Supongamos que una maquina del tiempo nos transpor­
ta 350 millones de afios atras. En la mayor parte de 10 que
hoy
es Norteamerica, nos veriamos en medio de una sel­
va neblinosa con grandes pantanos (Figura 21.1) y senti­damos un ambiente cali do y humedo. Este era el medio
caractedstico cerca del ecuador durante
el
Periodo Car-
milk')" Recreaci6n artistica de un bosque tropical carbonifero.
Durante el Periodo Carbonifero, Norteamerica y Europa se encontraban mas cercanas al ecuador de 10 que 10 estan actualmente y contaban
con bosques tropical
es pantanosos. Los bosques carboniferos de regiones
mas secas y mas alejadas del ecuador eran menos frondosos y mas
abiertos que el que se oQserya.en esta figura.
:~\ ." ~, ~~ : ~: . ~'~.>,
,,~1" ~ .... :: " •
, ,
" "
,i"i-'

4. U N I DAD C U AT R 0 • Evoluci6n diversidad
~-------------------------- ----~ -------------------- -------- ------------------ -- ---~
bonifero (hace 363-290 millones de aiios). Por aquel en­
tonces, todos los continentes principales se unieron en
una enorme masa de tierra, denominada Pangea. Grandes
partes de 10 que hoy es Eurasia, Norteamerica, el norte de
Sudamerica y el norte de Africa se encontraban bastante
cercanas
al ecuador, mucho
mas hacia el sur que en la ac­
tualidad. Lo que hoy comprende el sur de Sudamerica,
Africa del Sur, Australia, Antartida y el norte de Asia era
glaciar, debido a la cercania a los polos.
Al comparar el follaje de los bosques carboniferos con
la informaci6n de que disponemos ace rca de las plantas
modernas, nos encontrariamos con antiguos Bri6fitos (an­
cestros de las
hepaticas, antoceros y musgos). Las Gim­
nospermas apenas habian comenzado a evolucionar
yeran
cada vez
mas comunes en regiones secas y altas, pero las
plantas con flores
no surgirian hasta
200 ailos despues. Por
el contrario, eran las plantas vasculares sin semillas las que
dominaban el paisaje. Algunas nos parecerian similares a
los helechos modernos, pero otras nos resultarian desco­
nocidas, como algunos arboles altos con hojas de mas de
un metro de longitud. Seriamos cap aces de clasificar unas
pocas, pero otras
no aparecerian mencionadas en la
in­
formaci6n traida del presente. Entre tanto, no habria ani­
males
como mamiferos
0 reptiles, pero abundarian los an­
fibios, asi como los insectos y otros invertebrados.
Las plantas vasculares sin semillas fueron las dominan­
tes
durante el Periodo Carbonifero, porque encontraron
poca competencia
por parte de otras plantas, y porque
credan bien en las regiones tropicales hllmedas con abun­
dantes precipitaciones. Junto con los Bri6fitos
(vease el
Capitulo
20), fueron los primeros vegetales terrestres. Di­
ferian de los Bri6fitos en que poseian un sistema vascular
con xilema y floema, pero eran muy diferentes a la mayo­
ria de las plantas modernas, pues
no tenian semillas ni
flores. Las grandes cant ida des de biomasa que produjeron
formaron
una parte considerable de los extensos dep6si­
tos de carb6n, de ahi
el nombre
Periodo Carbonifero. Las
plantas vasculares sin semillas modernas, que fundamen­
tal mente son los helechos, siguen creciendo bien en sus
medios, pero su diversidad de especies
es mucho menor
que la de sus ancestros.
Las plantas terrestres surgieron
a partir de las algas verdes de la clase
Charophyceae
Al10ra imaginemos que viajamos
mas atras en el tiempo
para explorar los antiguos origenes de las plantas vascula­
res sin semillas. Nos encontrariamos en medio de un pai-
saje de 450 millones de afios atras, durante el Periodo Si­
lurico. La tierra estaria libre de plantas 0 animales, pero en
los lagos de agua dulce poco profundos, asi como en los al­
rededores, habitarian organismos parecidos a las plantas y
a las algas. Seria dificil clasificar estos organismos ramifi­
cados y sin hojas, de generalmente unos pocos centimetros
de altura y nunca de mas de un metro. Estariamos obser­
vando algunas de las primeras fases de la evoluci6n
de las
plantas terrestres.
Los paleobotanicos no
estan seguros del modo en que
evolucionaron las plantas vasculares sin semillas, pues el
registro f6sil esta incompleto, tanto geografica como tem­
poralmente. No obstante,
el registro f6sil, los estudios
mo­
leculares y las pruebas obtenidas de las plantas vivas pue­
den combinarse para crear
una imagen bastante coherente.
Conforme a estas pruebas, los paleobotanicos opinan
que
el tejido vascular, la epidermis cerosa y otras caracteristi­
cas evolucionaron
durante millones de aiios en las algas
verdes de agua dulce,
10 que les permiti6 sobrevivir a los
periodos en los que no habia agua. Con el tiempo, fueron
capaces de completar su ciclo vital en la tierra, siempre
que
hubiera agua disponible para permitir al espermatozoide
nadar hasta las
ovocelulas. Deben de haber existido algu­
nas especies de transici6n fascinantes, con caracteristicas
tanto de
las algas como de las plantas vasculares sin semi­
llas.
Por ende, las plantas vasculares sin semillas evolucio­
naron por si solas, compartiendo la tierra con los Bri6fitos.
Los paleobotanicos manejan la hip6tesis de que la evo­
luci6n de las plantas terrestres a partir de las algas verdes
de la clase Charophyceae, del filo Chlorophyta, comenz6
hace 700 y 450 millones de aiios atras (vease el Capitulo
20). El registro f6sil actual apoya la fecha mas tardia, a te­
nor de los primeros f6siles parciales de Bri6fitos, mientras
que los datos de las secuencias de ADN yARN en las plan­
tas y algas vivas secundan la fecha mas antigua. Los pale­
obotanicos buscan de
manera act iva nuevos f6siles que
puedan completar nuestro conocimiento ace rca del origen
de las plantas vasculares, y reducir asi
el va do entre all1-
bas fechas. Ciertamente, por la
epoca de los primeros f6-
siles completos de Bri6fitos (hace 360 millones de aiios) y
los primeros f6siles de plantas vasculares (hace 430 millo­
nes de aiios), ya se habia dado
una evoluci6n considerable
a partir de los ancestros de algas. Esto
es especialmente
cierto si la fecha molecular de hace
700 millones de aiioS,
basada en un estudio de secuencias de 119 proteinas, es co­
rrecta.
Numerosas especies vivas de algas verdes
se parecen a
una planta terrestre
0 a otra, aunque los ancestros direc­
tos
se han extinguido. En particular, el alga verde Chara es

5. la que mas visiblemente se parece a las plantas terrestres,
aunque sin
dud a no es el ancestro directo, pues han pasa­
do casi
500 millones de afios desde que las algas dieron ori­
gen a las plantas terrestres.
Cuando las plantas vasculares sin semillas evoluciona­
ron,
experimentaron una radiaci6n adaptativa (vease el
Capitulo
15) que las separ6 en muchas especies diferentes,
las cuales ocuparon un abanico de medios terrestres.
Su
exito fue prodigioso, ya que pronto se convirtieron en
componentes fotosinteticos esenciales de la Biosfera y pro­
porcionaron alimento a los anfibios y otros animales,
manteniendose
como vegetales dominantes durante unos 100 millones de afios.
Pese a su exito, las plantas vasculares sin semillas no
mantuvieron su prep onder an cia en todos los medios, pues
su
metodo de fecundaci6n dependia del agua,
10 que li­
mitaba su habitat y las hacia vulnerables a las sequias. Por
otra parte, los embriones en desarrollo necesitaban hu­
medad y se encontraban desprotegidos de los animales. Sin
embargo, las primeras plantas con semillas (las antiguas
Gimnospermas)
podian reproducirse sin agua, porque
contaban con un tubo polinico que hacia lie gar el esper­
matozoide a
la
ovocelula. AI principio, probablemente el
esperma de las plantas
con semillas fuera todo flagelado,
pero con el tiempo, en muchas especies evolucion6 y per­
di6 los flagelos. Tras la fecundaci6n,
una semilla protegia
el embri6n de la desecaci6n y
Ie aportaba un suministro de
alimento
para ayudar a la germinaci6n.
Puesto que no re­
querian medios
humedos, las Gimnospermas podian cre­
cer en lugares que las plantas vasculares sin semillas
no ha­
blan colonizado y, alIa por la Era Mesozoica (hace 245-66
millones de afios), habian arrebatado
el puesto de vegeta­
les dominantes a las plantas vasculares sin semillas.
En varios aspectos
importantes, la evoluci6n de los
primeros animales terrestres se asemej6 a la de las plan­
tas.
Cuando las plantas vasculares sin semillas prospera­
ban
durante el
Periodo Carbonifero, los anfibios (los pri­
meros
tetrapodos
0 animales terrestres de cuatro patas),
ancestros de las ranas, sapos y salamandras actuales, eran
la forma de vida animal dominante. Como sucede con las
plantas vasculares sin semillas, la fecundaci6n en los an­
fibios precisa de agua
para permitir al espermatozoide
nadar hacia los 6vulos. Ademas, los
embriones en desa­
rrollo necesi
tan humedad y generalmente
estan despro­
tegidos de los depredadores. Poco a poco, los anfibios
fueron reemplazados
en la mayoria de los ambientes por
los reptiles, los primeros amniotas, que poseian un hue­
vo completo con una cobertura protectora y un saco in­
terno,o amni6n, que mantenia el contenido de humedad
CAP f T U L 0 2 1 • Plantas vasculares sin semillas
que protegia al embri6n en desarrollo de la desecaci6n.
Aunque las semillas vegetales y los huevos de reptiles
no
tienen relaci6n evolutiva alguna, sus funciones son simi­
lares. Las semillas protegian a los
embriones vegetales,
10
que permitia a las plantas con semillas sobrevivir en una
mayor variedad de medios que las plantas vasculares sin
semillas.
Tres filos de plantas vasculares extintas
aparecen en el registro
fosil desde hace
430 millones de anos
La Figura 21.2 muestra una hip6tesis de las relaciones
evolutivas entre las plantas y las algas verdes de la clase
Charophyceae,
indicando una posible secuencia por la
que cada grupo vegetal divergi6 de sus ancestros comu­
nes en la linea de evoluci6n vegetal.
Por ejemplo, el dia­
grama muestra que los musgos y plantas vasculares po­
seen ancestros comunes no compartidos con las hepaticas
y antoceros, 10 que quiere decir que los musgos son los
Bri6fitos mas estrechamente relacionados con las plantas
vasculares.
No se han encontrado f6siles de los vegetales
que tendieron
un puente sobre el vacio entre las algas y los
Bri6fitos y las plantas vasculares.
Puede que las condicio­
nes
para la fosilizaci6n no fueran las 6ptimas
0 que los
f6siles
se encuentren en formaciones geol6gicas no ex­
ploradas.
Las pruebas f6siles existentes descubren el rastro desde
los ancestros de las plantas vasculares
modernas hasta las
plantas que aparecieron
por primera vez durante el
Pe­
rio do Silurico (hace 439-409 millones de afios). Las plan­
tas f6siles
han dado a los paleobotanicos pistas sobre la
apariencia y estructura de estas primeras plantas vascula­
res. En
1859, un cientlfico canadiense, de nombre John
Dawson, descubri610s primeros f6siles de plantas vascu­
lares sin semillas en Quebec, pero debido a
la naturaleza
fragmentaria de los restos f6siles, los paleobotanicos
no
pudieron ponerse de acuerdo sobre
que parecia ser aquel
vegetal. Se descubri6 que los f6siles de Dawson, que mos­
traban plantas muy diferentes a cualquier vegetal extinto
o conocido,
eran de origen Dev6nico. En 1917, la existen­
cia de
mas plantas vasculares sin semillas antiguas se esta­
bleci6 despues del
descubrimiento cerca del pueblo de
Rhynie, en Escocia, de f6siles
que mostraban una estruc­
tura interna. Estos f6siles, incrustados en un tipo de roca
de silex
denominada cuarzo, revelaban plantas vasculares
sin semillas, todas de menos de
un metro de altura, y la
mayoria eran bastante pequefias. Actualmente, estas plan­
tas extintas
se clasifican dentro del filo Rhyniophyta,

6. U N I DAD C U AT R 0 • Evoluci6n y diversidad
Algas verdes ancestrales
de
la clase Charophyceae
Filos
extintos
millE';" Una hipotesis sobre el origen de las plantas vasculares sin semillas.
Las primeras plantas vasculares se parecian mucho a una 0 mas especies extintas de a lgas verdes de la clase Charophyceae. El diagrama
muestra una hip6tesis sobre el origen de
las plantas vasculares sin semillas,
segun la cuallos primeros vegetales dieron lugar al filo
Rhyniophyta, y los Rini6fitos dieron origen
al filo Zosterophyllophyta y al filo Trimerophyta. Ambos filos
estan hoy extinto s, pero fueron el
germ en de los cuatro filos vivos de plantas vasculares sin semi llas. Algunos paleobotanicos creen que Rhyniophyta y Zosterophyllophyta
surgieron independientemente de las algas verdes.
com
un mente conocidos como Rini6fitos. Crecian en pan­
tanos 0 cienagas y presentaban sistemas del vastago foto­
sinteticos, ramificados, a
menu do con esporangios en la
punta de las ramas.
Un ejemplo es Cooksonia, que apare­
ce en la Figura 21.3. Los Rini6fitos surgen en el registro f6-
sil hace unos 430 millones de afios, a principios del Peri­
odo Silurico, y evolucionaron de las algas verdes a traves
de grupos transicionales aun no descubiertos como f6si­
les. Los Rini6fitos podrian reclasificarse en varios filos si
se contara con mas pruebas f6siles.
A finales del Periodo Dev6nico, hace 363 millones de
afios, la mayo ria de las especies de Rini6fitos estaban ex­
tintas. Probablemente, los Rini6fitos dieron lugar, ya sea
directa 0 indirectamente, a otros dos grupos de plantas
vasculares extintos, clasificados como filo Zosterophy­
llophyta (denominados Zoster6fitos) y fIlo Trimerophyta
(denominados Trimer6fitos)
(vease Figura 21.2 y 21.3).
Sendos grupos tambien
se habian extinguido a finales del
Periodo Dev6nico. No obstante, sus descendientes eran
plantas vasculares sin semillas que reinaron durante
el res-

7. CAP f T U L 0 2 1 • Plantas vasculares sin semillas
WillEd" Paisaje devonico.
A comienzos del Periodo Devonico (hace 409-363 millones de alios), una serie de especies vegetales pertenecientes a tres filos diferentes,
Rhyniophyta, Zosterophyllophyta y Trimerophyta, habian colonizado los entornos cenagosos. Los ambientes mas secos, lejanos a l agua,
estaban privados de vida. A finales del Periodo Devonico, la mayoria de las especies de estas plantas de cenagales se habian extinguido. No
sabemos si tuvo lugar
una sola vez la transicion de las algas verdes a las plantas
0 si se produjo en mas de una ocasion.
to de la Era Paleozoica, la cual termin6 hace 246 millones
de afios. Sus parientes mas lejanos todavia viven.
Como mencionamos anteriormente, la Figura 21.2 pre­
senta
una hip6tesis. Algunos paleobotanicos creen que los
Trimer6fitos, cuyos miembros presentan nuevas caracte­
risticas
no encontradas en los Rini6fitos, podrian haber
evolucionado directamente a partir de vegetales de
tran­
sici6n previos, y no a partir de los Rini6fitos. Del mismo
modo, algunos creen que los Zoster6fitos evolucionaron
independientemente de los Rini6fitos,
ya sea directamen­
te a partir de las algas verdes
0 a partir de plantas transi­
cionales anteriores a los Rini6fitos.
Con todo, la mayor
parte de paleobotanicos coinciden en que las plantas evo­
lucionaron en ultima instancia a partir de las algas verdes.
EI desacuerdo surge en torno a los detalles de la ruta evo­
lutiva.
Los Rini6fitos, Zoster6fitos y Trimer6fitos presentaban
sistemas del vastago fotosinteticos ramificados sin rakes ni hOjas (Figura 21.4). Ademas de los tall os superficiales, po­
seian rizomas (tallos horizon tales subterraneos). Habita­
ban en areas cenagosas y probablemente surgieran de l as
algas que podian sobrevivir dentro 0 fuera del agua dulce.
Sus esporangios estaban rodeados de celulas protectoras
esteriles y constaban simplemente de celulas que
produ­
dan esporas.
Aunque los Rini6fitos eran similares de manera gene­
ral en la estructura, con
una ramificaci6n dic6toma del ta­
llo, a los Zoster6fitos, su sistema vascular y la disposici6n
de sus esporangios eran diferentes:
• En los Rini6fitos, los esporangios se localizaban en el
extremo de los tallos principales, que en ocasiones se
acortaban; en los Zoster6fitos, se encontraban en el
extremo de ramas later ales muy cortas, que se agru­
paban en 10 alto de los tallos principales.
• En los Rini6fitos, los esporangios se abrian lateral­
mente; en los Zoster6fitos, los esporangios
se abrian
por la parte superior. • En los Rini6fitos, las celulas xilematicas maduraban
primero en el centro del tallo y a continuaci6n hacia
fuera, alrededor de
la periferia del haz xilematico. Este es el modelo seguido por cad a haz vascular en
la mayoria de las plantas vivas, excepto en los Li­
c6fitos. En los Zoster6fitos y Lic6fitos,
el xilema

8. U N I DAD C U AT R 0 • Evoluci6n y diversidad
(e) Zosterophyllum
(d) Trimerophyton
(a) Cooksonia
WII'E',C' Plantas vasculares sin semillas extintas.
(a) Los Rini6fitos, como Cooksonia, constaban unicamente de tallos, que producian ramas de mas 0 menos la misma longitud, con
esporangios en el apice. (b) Aglaophyton podria ser un intermediario entre los Rini6fitos y los Bri6fitos. EI vegetal care cia de traqueidas,
pero contaba con
un sistema conductor primitivo similar al de los musgos. (c) En los Zoster6fitos, las ramas ten
ian muchos esporangios
laterales cortos. (d) Probablemente, los Trimer6fitos, como Trimerophyton, evolucionaron a partir de los Rini6fitos hace unos 360 millones
de alios. Producian mas ramas que los Rini6fitos, de las cuales soHan surgir grupos de esporangios.
maduraba en direcci6n contraria, primero alrede­
dar de la periferia y luego hacia el interior, en direc­
ci6n al centro del tallo.
Los Rini6fitos y Trimer6fitos tenian sistemas de rami­
ficaci6n caracteristicos. En la mayoria de los Rini6fitos
primitivos, como
Cooksonia, las ramas dic6tomas eran de
igual longitud y los esporangios eran terminales.
Otros
Rini6fitos mas avanzados mostraban un patr6n de culmi­
naci6n en
el que una rama crecia
mas que la otra, y los es­
porangios se formaban en la
ram a
mas corta, algo que
tambien aparece en los Zoster6fitos.
Las ramas portadoras
de esporangios son bastante cortas
y, en ocasiones, se en­
cuentran agrupadas cerca del extremo de ramas
mas lar­
gas. Los Trimer6fitos poseen
una ramificaci6n
mas com­
pleja que la de los Rini6fitos. Esta culminaci6n fue general,
hasta que las plantas desarroBaron
un eje central con nu­
merosas ramas laterales portadoras de esporangios termi­
nales (Figura 21.5).
Los f6siles y las pruebas moleculares indican que cier­
tos Trimer6fitos dieron origen a tres de los cuatro
fllos vi­
vos de plantas vas cuI ares sin semillas: filo Psilotophyta,
filo Sphenophyta y filo Pteridophyta. Las pruebas mole­
culares sugieren que estos tres filos son monofileticos yes­
tan estrechamente relacionados. Algunos Zoster6fitos son
los ancestros del otro fllo vivo de plantas vasculares sin se­
millas, Lycophyta.
En las plantas vasculares sin semillas,
la alternancia de generaciones implica
gamet6fitos y espor6fitos independientes
Algunas caracteristicas de los cidos vitales de las plantas
vasculares sin semillas son distintivas, mientras que otras
estan compartidas con los Bri6fitos, las plantas con semi­
Bas 0 con ambos. Al igual que en el cido vital de otros ve­
getales, la alternancia de generaciones implica gamet6fitos

9. (al Pertica
quadrifaria
mlllEdf' Filo Trimerophyta.
CAP [ T U L 0 2 1 • Plantas vasculares sin semillas
(bl PSilophyton
dawsonii
(b) Psilophyton
dawsonii
Probablemente los Trimer6fitos derivaron de los
Rini6fitos, a unque posefan una may or ramificaci6n y una culm inaci6n extrema,
10 que
daba lu
gar ala formaci6n de un tallo central. (a)
Pertica qua dl'ifaria muestra una ramificaci6n c onsidera ble, con g rupos globular es de
esporangios. (b) Esta presentaci6n l11uestra un eje mplar de Psilophyton dawsonii con ramas fertiles. (e) Este ta llo fertil fos ilizado de
Psilophyton dawsonii se obtuvo disolvie ndo gradualmente la matriz de la raea.
y espor6fito s. Los gamet6fitos producen espermatozoides
y ovocelul as mediante mitosi s, y los espor6fitos producen
esporas mediante meiosis.
En la producci6n de esperma­
t
ozoides y
ovocelulas, las plantas vascular es sin semillas
son similares a los Bri6fito
s, en tanto poseen anteridios y
arquegonios. No obs
tante, la relaci6n espor6fito-gamet6-
fito en las plantas vascular es sin semillas difiere tanto de los
Bri6fitos como de las plant as con semillas. En las plantas
vasculares sin semillas, los es por6fitos y los gamet6fitos
son independientes en
la madurez, aunque los gamet6fi­
los s
LLelen tener una vida corla. En cont ra partida, en los
Bri6fitos, s 610 los gamet6fitos son independie ntes, yen las
plantas con semillas s 610 los espor6fitos son indepen­
dientes.
Los espor6fitos de las pla ntas vasculares sin semi­
lias, como los de las plantas con semillas, son mucho ma­
yo r
es que los gamet6fitos.
Las plantas va sculares sin semillas
varian en 1a produc­
cion de esporas. La mayoria de l as especies son homospo-
ricas, 10 que significa que produ cen un solo tipo de es po­
r
a, como en el caso de los Bri6fitos. Esta condici6n, cono­
cida c
omo homosporia, puede dar lugar a gamet6fitos
ma
sculinos y femeninos separados,
0 a gamet6fitos bise­
xual
es,
segun la especie. Por el contra rio, algun as especi es
de pla ntas vasculares sin semillas son heterosporicas, es
decir, producen dos tipos de esporas: me gasporas (ma­
cr6spora
s) y micr6sporas,
as! llamadas porque las megas­
poras suelen ser de mayor tam
afio que las micr6spora s,
aunque ambas son apenas perceptibl es a simple vista. Los
esporangios
que producen megaspor as se denominan me­
gasporangios (macrosporangios), y
los que producen mi­
cros
poras se dicen microsporangios. La producci6n de
dos tipos de esporas en dos tipos diferenles de esporangios
se
conoce c omo heterosporia. Las megasporas producen
gamet6fitos femenino
s, conocidos c omo megagametofi­
tos (macrogamet6fitos), mie
ntras que las micr6s poras
producen gamet6fitos masculino s, denominados micro-

10. U N I DAD C U AT R 0 • Evoluci6n V diversidad
gametofitos. Aunque la heterosporia es relativamente
pOCO frecuente en las plantas vasculares sin semillas, es la
norma en todas las plantas con semillas.
Los gamet6fitos de las plantas vasculares sin semillas vi­
vas suelen tener
un diametro de s6lo unos po cos milime­
tros. En algunas especies, los gamet6fitos viven indepen­
diente al ser fotosinteticos, mientras que en otras absorb en
las moleculas organic
as de los hongos asociados. Del mis­
mo modo que los Bri6fitos, las plantas vasculares sin se­
millas
dependen del agua para la fecundaci6n, pues el es­
permatozoide
nada por el agua, que puede aparecer en
forma de gotas de lluvia
0 rocio, hacia la ovocelula del ar­
quegonio. Mas adelante, en este capitulo, veremos algunos
cidos vitales especificos de las plantas vasculares sin se­
millas
(vease el cuadro El fascinante mundo de las plantas
en esta pagina).
Aunque los botanicos conocen perfectamente los
cidos
vitales de las plantas vasculares sin semillas vivas, los
habi­
tos de reproducci6n y los cidos vitales de sus ancestros f6-
siles
se desconocen bastante.
Por ejemplo, las pruebas f6si­
les no son conduyentes con respecto al tipo de alternancia
de generaciones en las plantas vasculares sin semillas ex­
tintas.
La ausencia de f6siles no es de extrafiar, pues los ga­
met6fitos de las plantas vasculares sin semillas suelen ser pe­
quefios y fragiles. En cualquier caso, los paleobotanicos
tratan de descifrar las daves de los f6siles existentes, que se
encuentran abiertas a distintas interpretaciones. Por ejem-
plo, la observaci6n de f6siles separados de fragmentos
de
es­
porangios y tallos puede llevar a condusiones conflictivas (si
los esporangios y el tallo pertenecian a una misma espec ie
o pertenecian a distintas especies). Los paleobotanicos tam­
bien intent an determinar si las especies extintas poseian
espor6fitos y gamet6fitos que diferian entre
si en aparien­
cia,
como en el caso de las especies vivas. La naturaleza
exacta de los gamet6fitos de los primeros f6siles de plantas
vasculares aguarda
el descubrimiento y estudio de
mas f6-
siles. Se han descubierto algunos gamet6fitos f6siles de ve­
getales parecidos a los Bri6fitos en Rhynie.
Repaso de la secci6n
1. ~CU(indo aparecieron las plantas vasculares terrestres?
2. Describe las primeras plantas vasculares.
3. Describe la relaci6n existente entre los Bri6fitos y las
plantas vasculares sin semillas.
Tipos de plantas vasculares sin
semiHas existentes
Hasta ahora, en el capitulo, hemos estudiado el origen de
los vegetales terrestres, a partir de las algas verdes y los tres
filos de plantas vasculares sin semillas que existieron du-
EL FASCINANTE MUNDO DE LAS PLANTAS
Ciclos de vida alternantes
En el cicio normal de las plantas vasculares sin semi lias, los
gamet6fitos son haploides (nl, mientras que los espor6fitos
son diploides
(2n).
iPor que el hecho de contar con una 0
dos copias del genoma completo influirfa tanto en el
tamano y la forma del adulto, asf como en su papel en el
cicio de la reproducci6n sexual? Parece ser que, tanto en la
naturaleza como en el laboratorio, estas reg las no son
abso
lutas.
Ocasionalmente, un proceso denominado
apogamia (<<sin gametos») da origen a espor6fitos
haploides, formados a partir de celulas de los gamet6fitos,
aunque sin la produccion de gametos ni fecundaci6n.
Ademas, un proceso denominado aposporia (<<sin
esporas») da lugar a gamet6fitos diploides, que surgen de
celulas foliares en los espor6fitos, aunque sin meiosis ni
formaci6n de esporas.
En estudios de laboratorio, la apogamia y la aposporia
pueden inducirse con tratamientos de hormonas
y
luz. En
general, los medios ricos en nutrientes con sacarosa
anadida estimul
an
la producci6n de espor6fitos
apogamicos. Estos resultados de laboratorio son
compatibles con las condiciones en la naturaleza, donde el
zigoto del espor6fito se desarrolla normalmente en el
interior del arquegonio, rodeado de celulas fotosinteticas
del gamet6fito, un medio rico en nutrientes. Entre tanto, los
estudios de laboratorio mostraron que los medios pobres
en nutrientes sin sacarosa estimul an la produccion de
gamet6fitos aposporicos. Una vez mas, estos resultados
parecen corresponderse a las condiciones naturales, en los
que el vegetal esparce la espora y esta crece en el suelo
humedo, un medio que parecerfa mas bien pobre en
nutrientes. Aparentemente, el status nutricional activa dos
grupos diferentes de genes, dando lugar a la apogamia
o a la aposporia, aunque no se conoce la ruta de
transducci6n de senales de ninguno de los dos proceso s.
-

11. rante los Periodos Silurico y Devonico. A continua cion,
examinaremos los cidos vitales y las caracteristicas de las
plantas vasculares sin semillas vivas. Estos «fosiles vivien­
tes» tambien nos proporcionan visos atractivos de la evo­
lucion de los vegetales terrestres.
Son cuatro los fIlos que contienen los vegetales vivos re­
lacionados, evolutivamente, con las plantas vasculares de
los bosques carboniferos (Figura 21.6). Los miembros su­
pervivientes del filo Psilotophyta,
tambien conocidos
como Psilot6fitos, comprenden
142 especies y son las plan­
tas vasculares vivas
mas simples, pues carecen de rakes. La
mayoria de estas especies se conocen comunmente con el
nombre de psilotaceas. Los miembros del filo Lycophyta,
denominados
Licofitos, engloban
mas de 1.000 especies de
Iicopodios y plantas relacionadas. Los Licofitos producen
gran numero de hojas simples y en ocasiones, parecen su­
perficialmente musgos grandes. Los
miembros del filo
Sphenophyta, denominados
Esfenofitos, induyen 15 espe­
cies conocidas como equisetos,
0 mas comunmente como
colas de caballo, debido a su caracteristica estructura arti­
culada con verticilos de hojas aciculadas
en cada nudo. La
mayoria de las especies vivas de plantas vasculares sin se­
millas pertenecen al
fIlo Pteridophyta, que consta de mas
de 11.000 especies de helechos. Los helechos, tambien co­
nocidos como Pterid6fitos, poseen hojas mayores y mas
complejas que otras plantas vasculares sin semillas.
Las pruebas moleculares recientes sugieren que los Psi­
lot6fitos, Esfen6fitos y Pterid6fitos son las plantas vascu­
lares sin semillas mas estrechamente relacionadas con las
plantas con semillas. Algunos botanicos
proponen una re­
clasificaci6n que reconoceria unicamente dos grupos prin­
cipales de plantas vasculares sin semillas: el filo Lycophy­
ta, que evolucion6 de los Zoster6fitos, y un nuevo filo
(0
probablemente un subreino) que induye el resto de las
plantas vasculares sin semillas, que evolucionaron a
par­
tir de los Trimer6fitos, como
10 hicieron las plantas con se­
millas ( wEase la Figura 21.2). En este texto, tomamos nota
de los cambios propuestos, pero seguimos con la descrip­
ci6n de cuatro filos de plantas vasclliares sin semillas exis­
tentes, pendientes de
una redasificacion formal. Ademas,
en gran parte de la literatllra botanica se lltiliza esta dasi­
ficaci6n de cuatro filos.
Las psilotaceas integran la
mayoria de los
miembros vivos del filo Psilotophyta
Los miembros vivos del filo Psilotophyta comprenden dos
generos:
Psilotum y Tmesipteris (la T es muda). La gran
mayoria de las psilotaceas pertenecen al genero Psilotum,
CAP f T U L 0 2 1 • Plantas vasculares sin semillas
(a) EI filo Psilotophyta comprende las psilotaceas, como Psilotum
nudum.
(b) EI filo Lycophyta incluye los licopodios, as! como las selaginelas
y los isoetes.
(e) EI filo Sphenophyta consta
de equisetos 0 colas de caballo,
como Equisetum arvense.
(d) EI filo Pteridophyta engloba
los helechos, como Dryopteris
affinis.
Wilii'}" Plantas vasculares sin semillas actuales.

12. f
U N I DAD C U AT R 0 • Evoluci6n y diversidad
que contiene 129 especies de psilotaceas. Se localizan en l as
regiones tropicales y subtropicales de Asia y America, y
tambien suelen crecer como malas hierbas en los inverna­
deros. En
muchos sentidos, las psilotaceas se parecen a los
f6siles de Rini6fitos, pues poseen sistemas del vastago ra­
mificados
con protostelas. A diferencia de otras plantas
vasculares vivas, carecen de
rakes u hojas verdaderas. En
lugar de estas, el tallo posee pequenas alitas no vasculari­
zadas, con forma de escamas, denominadas enaciones (del
latin,
enatu5,
«sobresalir»). Los espigados tallos fotosinte­
ticos
portan esporangios amarillos trilobulados, general­
mente a
10 largo de los laterales del tallo (Figura 21.6). Los
rizomas absorben los nutrientes, pues poseen rizoides 0 es­
tructuras parecidas a los pelos radicales. El otro genero de
Psilotophyta, Tmesipteris, comprende 13 especies, que son
comunes en el Pacifico Sur, a menudo como epifitos que
cuelgan de las rocas 0 adheridos a otros vegetales, como los
helechos arborescentes (Figura 21.7).
AI igual que otras psilotaceas, Tmesipteris carece de rakes. No obstante, en lu­
gar de enaciones, el genero
cuenta con hojas que presen­
tan un solo rastro vascular. Ambos generos de psilot6fitos estan estrechamente relacionados con los helechos.
Del
mismo modo que la mayor de las plantas vascula­
res sin semillas,
como su pariente cercano Tmesipteris, Psi­
lotum
es homosp6rico y posee gamet6fitos bisexuales. El
gamet6fito de Psilotum es una pequena estructura subte­
rranea de menos de un centimetro de longitud (Figura
21.8). En ocasiones, contiene tejido vascular, pero
no es fo­
tosintetico, y
en su lugar depende de hongos mutualistas
para proporcionarse la nutrici6n. Despues de que se pro-
mllifdM Tmesipteris.
Original de las regiones tropiea les de Australia y el Pacifico Sur,
Tmesipteris suele ereeer eomo epifito. Sus hojas presentan un solo
nervlO.
duzca la fecundaci6n, el espor6fito joven crece en el inte­
rior de la base de
un arquegonio, desarrollando un pie que
10 une temporalmente al gamet6fito. Igual que en la ll1a­
yor parte de las plantas vasculares sin semillas,
el nuevo
espor6fito
termina por separarse del gamet6fito, y se con­
vierte en
una planta independiente. En el espor6fito ll1a­
duro, se forma un sistema del vastago ramificado y foto­
sintetico a
partir de brotes en los rizomas. Los esporangios
contienen celulas
madre diploides de las esporas, que pro­
ducen esporas haploides
mediante meiosis,
10 que da ori­
gen a los gamet6fitos y completa el ciclo vital.
Los miembros vivos del filo Lycophyta
incluyen licopodios, selaginelas e isoetes
Mientras que los
Psilot6fitos estan mas estrechamente re­
lacionados con los helechos y, por tanto, con los extintos
Trimer6fitos, los Lic6fitos surgieron a
partir de los extin­
tos Zoster6fitos.
El filo Lycophyta comprende unas
1.000
especies vivas, clasificadas en tres 6rdenes: Lycopodiales
(licopodios), Selaginellales (selaginelas) e Isoetales (isoe­
tes) (Figura 21.9).
Los Lic6fitos
modernos son pequenos vegetales herba­
ceos; pero algunos de sus ancestros fueron arboles que
dominaron los bosques humedos tropicales y subtropica­
les
durante el Carbonifero, entre 325 y
280 millones de
anos atras. Los antiguos Lic6fitos eran las especies mas di­
versas y extendidas del
momento, y podian ser des de pe­
quenas hierbas a arboles
con troncos de hasta
30 centi­
metros 0 mas de diametro. Lepidodendron y Sigillaria son
ejemplos tipicos de LicOfitos extintos arb6reos, que
alcanzaban
entre 10 y 54 metros en la madurez, con hojas
de cerca de
un metro de longitud (Figura 21.10). Los
ar­
boles no podian crecer mas por dos razones: en primer
lugar,
porque con cada ramificaci6n dic6toma, los tallos
se volvian
mas delgados, 10 que a su vez limitaba la altu­
ra. En segundo lugar,
porque las
celulas del cambium pro­
ducian s610 pequenas cantidades de xilema secundario y
nada de floema secundario, por 10 que el escaso sistema
conductor tambien restringia la altura. Los restos arb6re­
os de Lic6fitos contribuyeron sobremanera a la formaci6n
extensiva de carb6n,
que dio al
Periodo Carbonifero su
nombre. Cuando los arboles murieron y cayeron a los
pantanos anaer6bicos, s610 se produjo una descomposi­
ci6n limitada, y el peso
acumulado convirti6 poco a poco
los restos vegetales
en carb6n.
Todos los Lic6fitos presentan micr6filos, que son ho­
jas con
un s610 rastro vascular
0 foliar. Aunque los micr6-
filos de los Lic6fitos
modernos suelen ser
pequenos (de ahi

13. CAP iT U L 0 2 1 • Plantas vasculares sin semillas
Espora
germinante
(n)
Espora (n)
Esporas (n)
Esporangio
Gamet6fito
(n)
10
Anteridio
Ovocelula (n)
, ~\
'------Ji __ I -------------------------------~ '-----------------------"T""'T"-....
Esporanglos @
rv ~':1
Esporangio (2n)
Rizoma __ '="¥J.1~_
ijliIIIEd':! Cicio vital de Psilotum (psilotacea).
(a) EI orden Lycopodia les comprende los
licopodios, que son basicamente tropicales,
aunque tambien
se encuentran en los bosques
caducifolios y en
las taigas. Un rizoma da o rigen a
las raices y los vastagos.
Estos producen numerosos
micr6fil
os, asi como espor6fil os, que se agrupan en
estr6b
ilos. En
la fotografia vemos un ej emplar de
Lycopodium obscurum.
millEd" Filo Lycophyta.
(b) EI orden Selaginellales contiene vari as especies
de Se/aginella, conocidas como selaginelas. Estas
plantas suelen ser mas pequeiias que los
licopodios, ademas de crecer h orizontal mente por
el suelo. Sus hojas son pequeiias y delicadas, como
sus estr6bilos.
Embri6n
(2n)
(e)
EI orden Isoetales engloba el
genero Isoetes, cuyos miembros se
conocen como isoetes y se
encuentran en zonas pantanosas.
En la fotografia se aprecia un
ejempl
ar de Isoetes gunnii.

14. U N I DAD C U AT R 0 • Evoluci6n y diversidad
Figura 21.10. Lic6fitos arb6reos extintos.
Muchas especies de arboles gigantes, como (a) Lepidodendron y
(b) Sigillaria, dominaron los pantanos y cienagas del Periodo
Carbonifero. Algunas especies alcanzaron hasta
45 m de altitud.
su nombre, que significa
«hoja pequefia»), los micr6filos
de algunos arboles de Lic6fitos extintos alcanzaban hasta
un metro de longitud. Los micr6filos son generalmente
alargados y
se disponen en espiral, ademas no existen in­
tersticios foliares;
es decir, no existen rupturas entre el ci­
lindro vascular del tallo
donde las hojas se ramifican des­
de
el sistema vascular principal (Figura 21.11a). Los
Esfen6fitos (equisetos
0 colas de caballo) tambien poseen
micr6filos, y algunos botanicos consideran que las hojas de
Tmesipteris, que poseen haces unicos, son tambien micr6-
filos
(vease la Figura 21. 7). En los Lic6fitos, los micr6filos
fertiles con esporangios suelen formar pequefios estr6bi­
los (pifias), que
no deberian confundirse con las
piilas
portadoras de semillas de las Gimnospermas.
Existen dos teorias fundamentales ace rca del origen de
los micr6filos. Una visi6n considera que evolucionaron
cuando
el tejido vascular se extendi6 por el interior de
enaciones existentes (Figura 21.11b).
La visi6n contra_
puesta dice que los micr6filos son ramas cortas que resul­
tan del diferente ritmo de crecimiento en las dos ramitas
superiores,
0 telomas (del griego telos, «extremo»), de una
rama dic6toma (Figura 2Ulc).
La mayor parte de los Lic6fitos vivos pertenecen al or­
den Lycopodiales, conocidos comunmente como licopo­
dios. Algunos se encuentran en latitudes templadas, pero la
mayoria de las 200 especies son tropicales, y muchas de elias
son epifitas. Los habitos de crecirniento son generalmente
los de
un rizoma ramificado que produce estructuras ra­
dicales subterraneas y ramas fotosinteticas, que los hacen
parecer musgos gigantes.
El cido vital es similar al de Psilo­
tum (vease la Figura 21.8). Los esporangios suelen encon-
(a) Los
micr6filos son hojas pequenas
con un unico rastro vascular.
Abandonan la estela en ausenc ia
de intersticio foliar.
Rastro
foliar
(b) La teo ria de la enaci6n sostiene que los micr6filos se desarrollaran
cuando un rastra vascular se extendi6 gradualmente por el
interior de una enaci6n, un alita de tejido no vascul ar.
(e) De acuerdo con la teoria telomatica, los micr6filos evolucionaron
como resultado de la reducci6n de los telomas existentes.
Figura 21.11. Estructura y posible origen de los
micr6filos.

15. trarse en la car a superior de los espor6filos (hojas fertiles),
que pueden estar agrupadas, formando estr6bilos. Las es­
poras son homosp6ricas y germ in an en gamet6fitos bise­
xuales. Segun la especie, los gamet6fitos son un as veces
fotosinteticos y otras son subterra.neos, en cuyo caso de­
penden de hongos mutualistas para su nutrici6n.
Los ga­
met6fitos pueden tardar
anos en madurar y pueden pro­
ducir espor6fitos durante mas de un ano. EI espor6fito
joven
se desarrolla en la base de un arquegonio, antes de
convertirse en una planta independiente.
El orden Selaginellales contiene solamente una familia
(Selaginellaceae) y
un genero (Selaginella). La mayoria de
las
700 especies de Selaginella, 0 selaginelas, vive en me­
dios tropicales humedos
(vease la Figura 21.9b); aunque
algunas viven en regiones aridas, como
la desertica Sela­
ginella lepidophylla (Figura 21.12). A diferencia de los li­
copodios y casi todas
las otras plantas vas
cui ares sin se­
millas, las especies de
Selaginella son heterosp6ricas, pues
producen microsporas y megasporas (Figura 21.13). En
el
interior de cad a estr6bilo, los esporangios aparecen en la
superficie de los espor6filos. Los espor6filos con micros­
porangios
se denominan
microsporoftlos, mientras que
l
os que contienen megasporangios se denominan megas­poroftlos (macrosporoftlos). Las especies de Selaginella
tambien se distinguen de casi todo el resto de las plantas
vasculares sin semillas en el desarrollo del gamet6fito, el
cual
es endosporico,
10 que quiere decir que tiene lugar
CAP f T U L 0 2 1 • Plantas vasculares sin semi lias
basicamente en el interior de la pared de la espora. En
otras plantas vasculares sin semillas, como en los Bri6fi­
tos,
el crecimiento del gamet6fito es exosporico, esto es,
tiene lugar en el exterior de la pared de la espora. En Sela­
ginella, cada microgamet6fito, que consta de poco
mas
que espermatozoides, crece en el interior de una micros­
pora
y, al alcanzar la madurez, los libera. Entre tanto, cada
megagamet6fito maduro rompe
la pared de la megaspo­
ra, exponiendo los arquegonios, que necesitan de agua
para
la fecundaci6n. Tras la fecundaci6n, el espor6fito jo­
yen
se encuentra primeramente unido al megagamet6fi­
to, pero termina
por convertirse en una planta indepen­
diente.
El orden Isoetales, cuyos miembros se conocen co­
munmente como
isoetes, comprende solamente una fa­
milia (Isoetaceae) y un genero (Isoetes) (vease la Figura
21.9c).
Las
60 especies de isoetes, estrechamente relacio­
nadas con
Lepidodendron y otros arboles de Lic6fitos del Periodo Carbonifero, son los unicos Lic6fitos vivos con
cambium vascular. A diferencia de sus parientes extintos,
los isoetes no son gran des y poseen un cormo expandido
(tallo subterraneo), que produce rakes y micr6filos en
forma de quilla, los cuales pueden convertirse todos en
es­
por6filos. AI igual que Selaginella, los isoetes son hete­
rosp6ricos, y
se forman microsporangios y megasporan­
gios en la cara superior de las hojas, cerca de su uni6n
al
tallo. Los isoetes habitan en
areas que, durante parte 0
Figura 21.12. Se/aginel/a /epidophyl/a, la planta de la resurrecci6n.
Mientras que la mayoria de las especies de Selaginella habita en regiones tropicales humedas, Selaginella lepidophylla vive en los aridos
desiertos del suroeste de Estados Unidos. Su nombre comLm alude biblicamente a su capacidad de revivir y recuperar la fotosintesis tras una
lluvia. Estas fotograflas muestran al misl110 individuo en estado seco y tras la rehidrataci6n.

16. U N IDA 0 C U AT R 0 • Evoluci6n y diversidad
MicrogalTlet6fito (n)
en desarrollo dentro de la
pared de la lTlicrospora
Tejido productor
de esperlTlatozoides (n)
Megaspora (n)
M i croga ITl et6fito
lTladuro (n)
EsperlTlatozoides (n)
MegagalTlet6fito
~_=--Megasporas (n)
que sobresale de la
pared de la lTlegaspora
o lTlegasporan
inlTladuro
Figura 21.13.
Megasp6rofilo
Megasp6rangio
Tejido productor
de esporas (2n)
Rafz adventicia
Espor6fito lTladuro (2n)
Cicio vital de SeiagilJella (selaginela).
todo el ano, se encuentran bajo el agua y, ocasionalmen­
te,
se los utiliza como plantas de acuario. Algunas especies
carecen de estomas
y, en su lugar, obtienen el carbo no de
la fotosintesis del fango organico en el que viven. Duran­
te
el dia, las bacterias y algas fotosinteticas mantienen una
n
MegagalTlet6fito
lTladuro en el interior
de la pared de la
lTlegaspora(n)
Apice del vastago
Hoja
Pie
lTlegaspora
MegagalTlet6fito (n)
Pared
de
la lTlegaspora
Espor6fito joven (2n)
adherido al
galTlet6fito
concentraci6n minima de CO
2
en el agua. Por la noche,
la respiraci6n de las bacterias y otros organismos incre­
men tan substancialmente los niveles de CO,. Por este 1110-
tivo, muchas especies llevan a cabo la fot;sintesis CAM
(Capitulo 8).

17. Los equisetos 0 colas de caballo
representan los miembros vivos del £ilo
Sphenophyta
Probablemente, los miembros del fIlo Sphenophyta evolu­
cionaran a partir de los extintos Trimer6fitos.
Las formas
arb6reas extintas eran tipicas de
la familia Calamitaceae, al­
canzaban alturas de unos
20 metros, y sus troncos tenian
diametros de hasta 30 centimetros (Figura 21.14). Del mis­
mo
modo que los arboles extintos de Lic6fitos, poseian
cambium vascular no productor de floema secundario.
El
unico genero vivo de Esfen6fitos es Equisetum, que consta
de 15 especies de plantas conocidas comunmente como
equisetos 0 colas de caballo. Como seiialamos anterior­
mente,
las pruebas moleculares recientes indican que los
Esfen6fitos y los
Psilot6fitos estan estrechamente relacio­
nados con los helechos, 10 que da a entender que los tres
grupos deberian encontrarse dentro delmismo fIlo.
Los equisetos se encuentran entre las plantas mas raras
del mundo. El espor6fito posee un tallo hueco, articulado,
con micr6filos verticilados en los nudos.
Los micr6filos
Figura 21.14. Un equiseto gigante extinto.
Durante el
Periodo Carbonifero, prosperaron los gran des
miembros arborescentes extintos de Sphenophyta. Este dibujo
es
.lI1a reconstruccion de Calamites, un equiseto gigante que podia
llcanzar los
20 metros de altura.
CAP f T U L 0 2 1 • Plantas vasculares sin semi lias
son algo rugosos debido a que sus celulas epidermicas
contienen silice, motivo
por el que hist6ricamente los
equisetos
se han empleado para limpiar los calderos de co­
bre
y han sido famosos por sus cualidades limpiadoras. Los
equisetos han sido denominados
«f6siles vivientes», por­
que los ejemplares de hoy en dia son practicamente indis­
tinguibles de los f6siles de hace 400 millones de aiios.
Al igual que la mayoria de las plantas vasculares sin se­
millas,
Equisetum es homosp6rico. Los esporangios se en­
cuentran agrupados en esporangiMoros con forma de pa­
raguas, que
se disponen geometricamente en un estr6bilo
(Figura 21.15). Algunas especies presentan vastagos sepa­
rados fertiles y esteriles, mientras que en otras todos los
vastagos son fertiles
al alcanzar la madurez. Dentro de
cad a esporangio,
las esporas presentan unas estructuras
alargadas denominadas
elateres, que las cifien, y que se
desenrollan, cuando el estr6bilo madura y se seca, dis­
persando las esporas. En pocas semanas, cada espora ger­
minante
se convierte en un gamet6fito independiente,
fotosintetico, que suele ser bisexual. Como en todas las
Esporangi6foro
I
,
Figura 21.15. EI estrobilo de Equisetum.
En el estrobilo, los esporangiOforos se disponen conforme a un
patron geometrico. En
la parte externa de cada espora, los elateres
se desenrollan y se dejan llevar por el viento, colaborando asi en la
dispersion.

18. U N I DAD C U AT R 0 • Evolu cion y diversidad
plantas vasculares sin semillas, el espor6fito termina por
separarse del gamet6fito y convertir
se en una planta inde­
pendiente.
EI filo Pteridophyta
esta formado
pOl' los helechos, el mayor grupo
de plantas vasculares sin semillas
Los helechos evolucionaron a partir de los extintos trime­
r6fitos y aparecieron
por primera vez durante el
Periodo
Carbonifero. Hoy en dia, son el grupo mas exitoso yex­
tenso de las plantas vasculares sin semillas. Suelen crecer
en medios terrestres
humedos y, con menor frecuencia, se
hallan en agua dulce, en las montaiias y en los desiertos.
La mayorfa de las
11.000 especies son tropicales adaptadas
a los
dimas hllmedos y
dlidos. El filo contiene trepado­
ras, epffitos y arbo
les (Figura 21.16), aunque induso los
helechos arborescentes
mas grandes carecen de creci­
miento secundario.
Los helechos son el primer grupo vegetal con
megafllos
(macrofllos), hojas con un sistema vascular muy ramifica­
do, a diferencia de la traza vascular lmica de los micr6filos.
Los megafilos suelen ser mayores que los micr6filos y, al
contrario que estos, poseen intersticios foliares 0 areas pa­
renquimaticas donde
el tejido vascular abandon a la estela
del tallo.
Los megafilos son tambien caracteristicos de to­
das las plantas con semi
llas,
10 que los hace ser el tipo de
hoja mas comlin en las plantas moderna s. Dado que las pri­
meras plantas pre
sentaban sistemas del vastago ramifica-
Figura 21.16.
Helechos arborescentes.
En los Tr6picos, muchas especies de helechos arbores centes, que
alcanzan has
ta 6 metros de altura, crecen c omo vestigios de los
bosques de helechos arborescentes tipicos de la Era Mesozoic a.
dos, los paleobotanicos sostienen la teoria de que
l1111chas
caracteristicas es tructurales de l as plantas modern as se de­
rivaron de cambios en el ritmo de crecimiento de los telo­
ma
s, y los megafilos surgian de la formaci6n de tejido fo­
liar conector
de los sistemas de ramificaci6n (Figura 21.17).
Los botanicos tambien atribuyen el desarrollo de esporan­
gios en
las hojas a cambios en el crecimiento de los telomas
(vease el cuadro Evaluci6n en la pagina siguiente).
Los l11egafilos, que generall11ente cuentan con una Sll­
perficie mas grande y haces vasculares mas extenso s, po­
drian otOt"gar a los helechos una ventaja fotosintetica so­
bre
las plantas vasculares sin semillas con micr6filos. Las
hojas de los helechos presentan un
al11plio abani co de for­
mas y tamaiios (Figura 21.18). En unas pocas espec ies,
pueden
induso volverse
l11eristematicos y desarrollar nue­
vas plantas en sus puntas.
La mayoria de los esporang ios
de helechos
poseen ta110s pequeiios, y el esporangio en
sf
Nervios
I ntersticio
foliar
Estructura del megafilo
Evoluci6n
del megafilo
Figura 21.17. Estructura y posible origen
de los megatilos.
Megafilo
Los helechos son las (lllicas plantas vasculares sin sem illas que
poseen megafilos, hojas con mas de un rastro foliar, que talllbien
aparecen en todas las plantas con selllill as. Probablemente se
formaron a partir de ram3S dic6tolllas planas en las que los
espacios fueronllemindose gradualmente de tejido.

19. CAP iT U L 0 2 1 • Plantas vasculares sin semillas
Los telomas y el origen de los esporangios
L
as primeras plantas vasculares eran simples sistemas
del vastago ramificados que carecfan de rafces y hojas.
Los esporangios se encontraban
en el
apice de los
tallos.
Caaksania (vease la Figura 21.4a) es un buen ejemplo
de
fosil con estos rasgos primitivos. Los paleobotanicos
creen que los cambios
en el ritmo de crecimiento de los
telomas dieron lugar
al
desarrollo evolutivo de muchas de
las caracterfsticas que hoy encontramos en l
as plantas.
Las primeras plantas vasculares tenfan sistemas de
vastago ramificados,
en los que los telomas contaban con
la misma longitud
(al. Dos procesos basicos de
crecimiento podrfan explicar varias caracterfsticas
anatomicas de l
as plantas vasculares. La primera es la
culminacion
(bl, por la que uno de los telomas crece mas,
mientras que el otro mantiene un crecimiento normal. La
segunda
es la reduccion
(el, por la que un teloma crece
muy poco, mientras que
el otro presenta un crecimiento
normal.
La culminaci on y la reduccion pueden darse a la
vez en un par de telomas (d). Los esporangios trilobulados
(d)
Algunos posibles efectos evolutivos de la culminaci6n y la reducci6n
en los telomas.
se encuentra rodeado por un anillo de dehiscencia, una li­
nea de celulas similar a
una columna vertebral con pare­
des engrosadas. Cuando las esporas maduran, el anillo se
seca y se contrae, abriendo el esporangio con rapidez y lan­
zando las esporas lejos del vegetal.
La Figura 21.19 muestra el ciclo vital sexual de un he­
lecho tipico, que
es homosporico y produce gamet6fitos
de Psi/a tum (e) podrfan haberse originado por una
combinacion de culminacion y reduccion, dando lugar a la
perdida de uno de los cuatro telomas originales reducidos.
En los Licofitos, un esporangio termina por descansar
sobre
un microfilo
(fl, formando 10 que se conoce como
esporofil
o, que tambien podrfa deberse a la culminacion y
reduccion.
En Equisetum
(gl, la curvatura de los multiples
esporangios deriva de la culminacion y reduccion. En los
helechos (hI, los esporangios suel en aparecer en el enves
de los margenes foliares (Figura 21.20). L os megatilos
surgieron del tejido que crecio para rellenar el espacio entre
telomas muy cercanos (Figura 21.17).
bisexuales. Los gamet6fitos, generalmente fotosinteticos,
poseen
un grosor de una capa unicelular, menos de medio
centimetro de anchura,
y suelen ser cordiformes. El es­
permatozoide
es rizado y pluriflagelado, y despues de la fe­
cundaci6n el embri6n crece en el interior del arquegonio.
AI principio, el espor6fito joven es dependiente y absorbe
nutrientes mientras
esta unido al gamet6fito. Con todo,

20. U N I DAD C U AT R 0 • Evoluci6n diversidad
(a) Un helecho flotante, Sa/vinia
natans. (b) Un
helecho de las
sinopteridaceas, Chei/anthes
argentea.
(e) Un helecho perenne,
Asplenium sco/opendrium.
Figura 21.18. Megatilos de los helechos.
Anillo de
dehiscencia
Espora
Gamet6fito
joven
(n)
Hoja
(megafilo)
1-ii!iiJ---Raquis
Rizoma
(d)
Un
helecho «cuerno de aice»
Platycerium hillii. '
Embri6n
joven
(2n)
Espor6fito
adulto (2n)
Figura 21.19. Cicio vital de un helecho homosporico.

21. CAP f T U L 0 2 1 • Plantas vasculares sin semillas
Figura 21.20. Algunos modelos de esporangios
de los helechos.
Un grupo de esporangios de helechos, denominado soro, puede ser
redondo 0 puede extenderse por el borde de una hoja y alcanzar
cierta longitud. Aunque la distribuci6n puede variar, los soros
se
encuentran cerca del margen foliar, en el
enves de la hoja.
termina por automantenerse, mediante fotosintesis, y se
convierte en un vegetal independiente, al tiempo que el ga­
met6fito se seca y muere.
La producci6n de esporas tiene lugar en los megafilos
del espor6fito, conocidos como frondes. Las frondes sue­
len ser compuestas,
se dividen en varios fo11olos denomi­
nados
pinnas, que se unen al raquis, una prolongaci6n
del peciolo. Las frondes inmaduras se muestran enrosca­
das, formando
10 que se denomina frondes circinadas u
hojas arrolladas, comestibles en algunas especies; aunque
estudios recientes
han demostrado que ciertos de estos
frondes pueden ser carcin6genas.
La mayoria de las espe­
cies de helechos presentan un tipo de fronde que es a la
vez fertil y fotosintetica. Algunas especies presentan fron­
des esteriles y fertiles separadas; las frondes esteriles son
fundamentalmente no fotosinteticos.
Los esporangios de
las frondes
fer tiles suelen presentarse en grupos, deno­
minados soros, que
por
10 general se encuentran en el en­
yes de la fronde. La disposici6n varia considerablemente
segun la especie, aunque los soros normalmente son es­
tructuras, parecidas a puntos, que
se distribuyen aleato­
riamente
por la superficie de las frondes
0 en el borde de
estas (Figura 21.20). Dependiendo de la especie, cada soro
puede estar «desnudo» 0 cubierto por una parte de la
fronde.
La cobertura puede ser una estructura con forma
de paraguas, denominada indusio (del termino latino
para
«tunica» ), 0 puede tratarse simplemente del extremo
doblado de una fronde, que a menudo
se conoce como
falso indusio
0 seudoindusio (Figura 21.21). Los esporan­
gios de los helechos
se forman siguiendo uno de entre dos
posibles patrones de desarrollo: eusporangio
0 leptospo­
rangio. En los helechos con eusporangios (6rdenes Ophio­
glossales y Marattiales), los esporangios
se desarrollan a
partir de un grupo de celulas
meristematicas en la hoja.
Todos los otros 6rdenes son de helechos con leptosporan­
gios, en los que los esporangios crecen a partir de
una
uni­
ca celula inicial.
Figura 21.21. Los grupos de esporangios de helechos
sue len estar protegidos.
Los soros, 0 agrupaciones de esporangios, pueden estar cubiertos por
estructuras con forma de paraguas, denominadas
indusios (las
estructuras circulares
de color marr6n que se aprecian en la fotografia).

22. /
U N IDA 0 C U AT R 0 • Evolucion diversidad
La mayoria de los helechos son homosp6ricos, y s610
hay dos 6rdenes heterosp6ricos, que son los helechos acwl­
ticos (Marsileales y Salviniales). Muchas de las caracteristi­
cas distintivas de los helechos acwlticos son adaptaciones a
su medio acwitico. La heterosporia en sl podria ser mas fa­
cil de llevar en el agua, pues el espermatozoide puede nadar
distancias de un centimetro 0 mas hasta la ovocelula, sin te­
ner que depender de las gotas de rodo 0 de lluvia como
medio liquido. El genero Marsilea, que presenta hojas con
aspecto de treboles
que flotan y suele vivir en lagos super­
ficiales,
es tlpico del orden Marsileales. Las micr6sporas y
megasporas nacen
en esporocarpos que parecen nueces en
el extremo de cortos tallos. Los esporocarpos son bastante
resistentes a las sequlas, capaces de soportar los periodos
en
los que las lagunas superficiales se secan. Cada esporocarpo
procede de
una hoja de helecho modificada, que se dobla
hacia
dentro y se fusiona por los bordes. Cuando los espo­
rocarpos germinan, emerge
una cadena de soros, con in­
dusios y microsporangios
0 megasporangios. Salvinia y
Azolla son dos pequenos helechos acuMicos que flo tan en­
teramente
en la superficie. En estas plantas, cada esporo-
carpo contiene
un
unico soro, y la pared del esporocarpo es
un indusio modificado. Los esporangios producen una
masa mucilaginosa, a traves de la cual el espermatozoide
puede nadar sin riesgo de ser arrastrado, cuando las plantas
son empujadas
por las corrientes y el viento.
La reproducci6n asexual es bastante frecuente en nume­
rosas especies de helechos.
Por 10 general, tiene lugar en los
tallos subterraneos horizontales, conocidos como rizomas,
como en el caso del helecho comun. Unas pocas especies de
helechos, como varias especies de Hymenophyllum, Vittaria
y Thchomanes localizadas en el Great Smoky Mountains Na­
tional Park (EE. UD.), carecen de espor6fitos y s610 pueden
reproducirse asexualmente.
Lo hacen a traves de
fllamentos
especiales que se separan de los gamet6fitos y se convierten
en nuevas plantas. Dichas especies forman colonias que
pueden llegar a tener mas de 1.000 anos de edad, viviendo en
habitats que tam bien son del agrado de los musgos.
Las plantas vasculares sin semillas, consideradas como
grupo, engloban
una amplia variedad de plantas y de pa­
trones de desarrollo (Tabla
21.1). Continuan contando con
cierta ventaja selectiva
en algunos medios
calidos y hume-
Tabla 21.1 Resumen de las plantas vasculares sin semillas
Filo Nombre comun Especie Estado Tipo de hoja Tipo de espora Comentarios
Rhyniophyta
Se conocen Extintas Sin hojas Probablemente Seguramente se reclasifique
un as pocas homosporicos en
mas de un filo
docenas
Zosterophyllophyta
Se conocen Extintas Microfilos Probablemente Dieron origen a los
unas pocas homosporicos Licofitos
docenas
Trimerophytophyta
Se conocen Extintas Microfilos Probablemente Dieron origen a los
un
as pocas homosporicos
Psilotofitos, los Esfenofitos
docenas y Pteridofitos
Psilotophyta Psilotaceas 142 Vivas Enaciones (en HOll1osp6ricos Plantas vasculares mas
(nombre comun psilotaceas); simples. Las pruebas
de
Psilotum) micr6filos moleculares indican que
en Tmesipteris son helechos
Lycophyta Licopodios, Cerca Vivas Microfilos
Los
licopodios Gamet6fito endosp6rico
selaginelas, isoetes de 1.000 son homosporicos, en las selaginelas e isoetes
las selaginelas
e isoetes son
heterosp6ricos
Sphenophyta Equisetos
15 Vivas Microfilos Homosporicos Tallos l1Uecos, articulados.
Las pruebas moleculares
indican que son helechos
Pteridophyta Helechos
Unas 11.000 Vivas Megafilos Generalmente Plantas vasculares sin
homosporicos; semillas mas comunes
los helechos
acuaticos son
heterosp6ricos
-

23. dos, e incluso en otros frios 0 secos. En su epoca dorada, las
plantas vasculares sin semillas eran las reinas de la evoluci6n
botanica. Sus ancestros
se remontan a los dias
mas anti­
guos del reino vegetal. Aunque las plantas vasculares sin se­
millas
no suelen ser importantes en
10 que respecta a la
agricultura, algunos helechos acuaticos desempenan
un
importante papel en el esquema general del cultivo de
arroz, como mencionamos en la introducci6n del capitulo.
CAP f T U L 0 2 1 • Plantas vasculares sin semi lias
Repaso de la seccion
1. lEn que se diferencia una especie homosp6rica de una
especie heterosp6rica?
2. Compara los cuatro filos vivos de plantas vas cuI ares
sin semillas.
3. Compara y contrasta los ciclos vitales de Selaginella y
de un helecho.
RESUMEN
Evoluci6n de las plantas vasculares sin
semillas
Las plantas vasculares sin semillas dominaban el paisaje
hace
unos
350 millones de afios (pags. 501-502)
Las plantas vasculares sin semillas, junto con los Bri6fitos,
fueron las primeras plantas. A diferencia de estos ultimos, po­
seian xilema y floema. Durante
el
Periodo Carbonifero (hace
362-290 millones de arros), eran el tipo de plantas mas exten­
dido.
Las plantas terrestres surgieron a partir de las algas verdes
de la c1ase Charophyceae (pags.
502-503)
Los primeros vegetales f6siles de plantas vasculares sin semiUas
datan de hace unos 450 millones de arros. Los datos molecula­
res sugieren que las primeras plantas podrian haber evolucio­
nado hace il1cluso 700 millol1es de arros. AI igual que los Bri6fi­
tos, las primeras plantas vas cui ares no producian semillas y
necesitaban de agua extema para que el espermatozoide pudie­
ra nadar hasta la ovocelula para la fecundaci6n.
Tres ftlos de plantas vasculares extintas aparecen en el
registro fosil que parte desde hace 430 millones de afios
(pags.503-506)
Las primeras pruebas f6siles de plantas vasculares son un as
plantas extintas denominadas Rini6fitos, los cuales probable­
mente fueran ancestros de otros dos grupos extintos: Zoster6-
fitos y Trimer6fitos. Los tres grupos, que poseial1 tallos fo­
tosinteticos ramificados y habitaban en zonas pantanosas,
se extinguieron hace un os 363 millones de
arros. Los Zoster6-
fitos son los ancestros del filo Lycophyta, mientras que otros
filos existentes de plantas vascular es sin semilla s, y tambien
de plantas con semillas, evolucionaron a partir de los Trime­
r6fitos.
En las plantas vasculares sin semillas, la alternancia de
generaciones implica gametofitos y esporofitos
independientes (pags.
506-508)
En las plantas vasculares sin semillas, como en las plantas con se­
l11illas, el espor6fito es dominante. La mayoria de las especies son
homosp6ricas.
La heterosporia, que es caracteristica de las plan­
tas con semillas,
se da en algunas especies.
Tipos de plantas vasculares sin semillas
existentes
Los cuatro
filos existentes son Psilotophyta (fundamentalmen­
te psilotaceas), Lycophyta (licopodios y plantas relacionadas),
Sphenophyta (equisetos) y Pteridophyta (helechos). Estos ulti­
mos constituyen el mayor grupo.
Las psilot<iceas integran la mayoria de los miembros vivos
del ftlo Psilotophyta (pags. 509-510)
El genero principal, Psilotum, comprende las psilotaceas, vege­
tales que poseen sistemas del vastago ramificados. Carecen de ra­
ices y tienen enaciones en lugar de hojas. Los esporangios trilo­
bulados amarillentos surgen en
el extrema de los tal1os. El genero
Tmesipteris posee hojas con rastros folia res unicos. Los Psilot6-
fitos son homosp6ricos y cuentan con gamet6fitos bisexuales.
Como en otras plantas vasculares sin semillas,
el espor6fito se
vuelve independiente.
Los
miembros vivos del
ftlo Lycophyta inc1uyen licopodios,
selaginelas e isoetes (pags. 510-514)
Aunque
el filo engloba arbo les extintos, todos los Lic6fitos mo­
demos son herbaceos. Todos presentan micr6filos, que en algu­
nas especies poseen esporangios dispuestos en estr6bilos pare­
cidos a las
pirras. Los licopodios son homosp6ricos y presentan
gamet6fitos exosp6ricos, pero l
as selaginelas y los isoetes son
heterosp6ricos y poseen gamet6fitos endosp6ricos.
Los equisetos
0 colas de caballo representan los miembros
vivos del ftlo Sphenophyta (pag. 515)
Los equisetos (Equisetum) son el unico genero vivo de los Esfe­
n6fitos, que evolucionaron a partir de los extintos Trimer6fitos.
Son homosp6ricos. El espor6fito posee taUos huecos, articulados
con micr6filos verticilados. Los gamet6fitos fotosinteticos inde­
pendientes suelen ser bisexuales.
Las especies arborescentes se
dieron en el
Periodo Carbonifero.

24. /
U N I DAD C U AT R 0 • Evoluci6n diversidad
El filo Pteridophyta esta formado por los helechos, el mayor
grupo de plantas vasculares sin semillas (pags. 516-521)
Los helechos evolucionaron a partir de los extintos Trimerofitos,
y hoy induyen vegetales herbaceos, trepadores, epifitos y hele­
chos arborescentes.
Los helechos son el primer grupo de plan­
tas en tener
megafilos. La mayo ria de las especies son homospo­
ricas, y los gametofitos son fotosintf ~ticos y a menu do bisexuales.
En la mayo ria de las especies, los esporofitos cuentan con solo
frondes fotosinteticas fertiles, pero algunas especies poseen fron­
des separadas esteriles y fer tiles.
Cuestiones de repaso
1. lEn que se diferencian los bosques del Periodo Carbonifero
y los de hoy en dia? lPor que?
2. Describe la relacion evolutiva entre algas verdes, Briofitos y
plantas vasculares sin semillas.
3. Compara y contrasta los tres
filos de las primeras plantas
vasculares.
4.
lQue diferencia hay entre la relacion esporofito-gametofito
en las plantas vasculares sin semillas y en los Briofitos y las
plantas con semillas?
5.
lEn que sentido puede decirse que las plantas vasculares sin
semillas son «fosiles vivientes»?
6. Describe las caracteristicas del filo Psilotophyta. lEn que se
diferencia de otras plantas vasculares?
7. Distingue los tres ordenes de Licofitos.
8. Compara y contrasta las enaciones, los microfilos y los me­gafilos.
9. Describe la posible evolucion de los microfilos.
10. Describe el posible origen de los megafilos.
11. lQue es el desarrollo endosporico de un gametofito?
12. lCuaies son las caracteristicas propias de los equisetos?
13. lEn que se diferencian los helechos de otras plantas vascu­
lares sin semillas?
14. Describe el gametofito y el espor6fito de un helecho.
Cuestiones para reflexionar y debatir
1.
lCuales son para ti las ventajas e inconvenientes de presen­
tar gametofitos y esporofitos independientes?
2.
lPor que ya no existen arboles gigantes en los filos de plan­
tas vasculares sin semillas?
3. lPor que crees que la forma de los megafilos varia tanto en­
tre las diferentes especies de helechos?
4. lCual consideras que es la razon por la que las plantas vas­
culares sin semillas dejaron de dominar el paisaje?
5. Por medio de diagramas explicados, ilustra las similitudes y
J
diferencias entre un equiseto vivo y la extinta planta vascu­
lar sin semillas Cooksonia.
Conexi6n evolutiva
Si asumimos como hipotesis de trabajo que los Briofitos evolu­
cionaron a partir de las algas verdes y que las plantas vasculares
sin semillas evolucionaron a partir
de la linea evolutiva de los
Bri6fitos,
lque pasos evolutivos deben haberse dado para per­
mitir una divergencia desde los Briofitos que diera lugar a las
plantas vasculares sin semillas actuales?
Para saber mas
Salvo Tierra, Enrique. Guia de helechos de la Peninsula Iberica y
Baleares.
Madrid: Ediciones
Pinimide, S.A., 1990. Guia de
campo con mapas, fotografias y dibujos de los helechos y afi­
nes de nuestro territorio.
Kenrick, Paul, y Peter R. Crane. The Origin and Early Diversifi­
cation
of Land Plants: A Cladistic Study. Washington, DC:
Smithsonian
Press, 1997. Un libro bien escrito y detallado
sobre las relaciones evolutivas entre las primeras plantas
vasculares.
Sacks, Oliver.
Diario de Oaxaca. Barcelona: National Geogra­
phic,
2002. Este libro transporta allector a una expedici6n a
Mexico para recolectar helechos unicos.