UNIDAD 1. LOS VEGETALES · Poseen una membrana y una pared celular, carecen de sistemas de ......
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1 Biología Vegetal, Universidad Veracruzana, Otoño 2015. Fátima A. Rasgado Bonilla UNIDAD 1. LOS VEGETALES UNIDAD 1. LOS VEGETALES 1.1 Principios de la organización vegetal. as plantas como muchos organismos vivos presentan heterogeneidad de formas y tamaños, gracias al largo proceso evolutivo que han tenido durante miles de años. Dando lugar a la aparición de dichas formas desde aquellas más simples a las más complejas. En ocasiones este proceso ha sucedido de manera inversa, como resultado de la adaptación a modos de vida específicos. La historia de este proceso evolutivo se puede reconstruir en parte mediante el registro fósil, pero también se puede deducir de la observación de los organismos actuales y de su desarrollo ontogénico. Cada uno de los niveles o logros importantes que se pueden delimitar en este proceso de cambio se denomina nivel de organización. Los vegetales tienen una estructura organizada, dispuesta en niveles de complejidad claramente diferenciados, llamados niveles de organización vegetal, los cuales consisten en distintos grados de interrelación de las estructuras que forman parte de los seres vivos. L Niveles de organización biológica en las plantas.
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1 Biología Vegetal, Universidad Veracruzana, Otoño 2015. Fátima A. Rasgado Bonilla UNIDAD 1. LOS VEGETALES
UNIDAD 1. LOS VEGETALES
1.1 Principios de la organización vegetal.
as plantas como muchos organismos vivos presentan heterogeneidad de formas y tamaños,
gracias al largo proceso evolutivo que han tenido durante miles de años. Dando lugar a la
aparición de dichas formas desde aquellas más simples a las más complejas. En ocasiones este
proceso ha sucedido de manera inversa, como resultado de la adaptación a modos de vida
específicos.
La historia de este proceso evolutivo se puede reconstruir en parte mediante el registro fósil,
pero también se puede deducir de la observación de los organismos actuales y de su desarrollo
ontogénico. Cada uno de los niveles o logros importantes que se pueden delimitar en este
proceso de cambio se denomina nivel de organización.
Los vegetales tienen una estructura organizada, dispuesta en niveles de complejidad claramente
diferenciados, llamados niveles de organización vegetal, los cuales consisten en distintos grados
de interrelación de las estructuras que forman parte de los seres vivos.
L
Niveles de organización biológica en las plantas.
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En los seres vivos se distinguen dos tipos de organización a escala celular. Estos incluyen a los
organismos procariotas y eucariotas (figura 2).
Izquierda, célula procariota.
Derecha Célula eucariota. En los
procariotas el ADN contenido en
un cromosoma está libre en el
citoplasma, mientras que en
eucariotas el ADN está
compactado en cromosomas y
separado del resto de los
organelos en una membrana
nuclear dentro de un núcleo
celular.
Tomado de Nature Publishing
Group Doolittle, W. F. A
paradigm gets shifty. Nature
392, 15-16 (1998).
ORGANIZACIÓN CELULAR
PROCARIOTAS: Son células que no tienen un núcleo diferenciado por lo que su ADN se encuentra de forma
libre en el citoplasma. Poseen una membrana y una pared celular, carecen de sistemas de membranas
subcelulares para la compartamentalización de los organelos. Sin embargo, pueden tener sistemas de
membrana dentro de la pared celular. Casi excepcionalmente los organismos procariotas son unicelulares,
incluyen a los seres vivos clasificados dentro del reino Monera (simples bacterias) y Archaea.
Las células procariotas pueden tener pigmentos, tal como las cianobacterias (algas azules). Así mismo,
pueden presentar flagelos de látigo externo, que son estructuras que sirven para la locomoción; pueden
presentar pili, estructuras que sirven para la adhesión.
EUCARIOTAS: Son células que presentan como principal característica el núcleo diferenciado, el cual
contiene al ADN. En su estructura básica poseen una membrana plasmática, glicocalix, citoplasma y un
citoesqueleto. Así mismo, posee organelos que están rodeados de una membrana (mitocondrias, núcleo,
cloroplastos, retículo endoplásmico liso, retículo endoplásmico rugoso, aparato de golgi, lisosomas,
vacuolas, peroxisomas) y una pared celular. Las plantas y los animales son organismos eucariotas.
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Enlaces de consulta:
http://objetos.unam.mx/biologia/celulaEucariota/index.html
http://www.nature.com/scitable/nated/topicpage/eukaryotic-cells-14023963
http://www.biology.arizona.edu/cell_bio/tutorials/pev/page3.html
http://evolution.berkeley.edu/evolibrary/article/_0/endosymbiosis_03
En el reino vegetal se puede distinguir otros niveles de organización como el nivel morfológico
y el nivel anatómico.
Niveles de organización morfológica
La diversidad de formas del reino vegetal abarca desde aquellos organismos vegetales
unicelulares más simples, hasta aquellos organismos pluricelulares más complejos, que forman
vegetales con flores y estructuras morfológicas más elaboradas, conectados evolutivamente
entre sí por formas intermedias.
El origen de la vida vegetal inició en un medio acuático y paulatinamente ocurrió el cambio en
la transición del agua a un medio terrestre. Este proceso no implico la desaparición de algunas
formas vegetales ya establecidas, sino una mejor adaptación a ocupar nuevos medios.
El reino vegetal se divide en cuatro niveles de organización morfológica, siguiendo un orden de
complejidad (protófitas, talófitas, briófitas y cormófitas).
PROTÓFITAS
Son organismos unicelulares que pueden presentarse como células aisladas o estar agregados.
Todas las células tienen la capacidad para reproducirse. Incluye a algunos procariotas, algas y
ciertos hongos. Presentan movilidad (flagelos), polaridad (por la distribución de los organelos
citoplasmáticos) y se distinguen tres tipos: cenobios, colonias y plasmodios.
TALÓFITAS
Los organismos son pluricelulares, agregados celulares con una alta capacidad de división entre
células. Son vegetales que presentan “talo”, un cuerpo vegetativo pluricelular con
especialización de células y sin vascularización. El talo no está diferenciado en un eje vascular
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(haces vasculares) en hojas y raíces. Así mismo, no dispone de regulación de su contenido
hídrico. Se consideran talófitas las algas verdes, pardas, doradas y rojas, y los líquenes.
Los talos pueden formarse de dos maneras:
Por yuxtaposición de células al principio libres (consorcios de agregación).
Por separación incompleta de las células hijas resultantes de la división.
En las talófitas se puede observar cierta especialización en funciones vegetativas y funciones
reproductivas. Su ciclo de vida presenta crecimiento, reproducción y muerte. Los talófitos más
complejos pueden presentar estructuras análogas a las del cormo (raíz, tallo y hojas), sin
embargo, son diferentes estructuralmente.
BRIÓFITAS
Este grupo incluye a los musgos, antoceros y hepáticas, se encuentran en un lugar intermedio
dentro de la clasificación entre las talófitas y cormófitas. No poseen raíces auténticas y tienen
elementos conductores apenas diferenciados. Su adaptación a la vida terrestre aún es
deficiente, ya que tienen una dependencia al agua persistente. Absorben agua directamente
por todo el cuerpo vegetativo. Su crecimiento se debe a una célula apical que da origen a todos
los tejidos.
CORMÓFITAS
Son organismos vegetales que poseen una estructura vegetativa formada por la raíz, el tallo y
las hojas, originados a partir de meristemos. En esta clasificación se incluyen a las plantas
vasculares, helechos y plantas con semilla o espermatófitas (gimnospermas y angiospermas).
El alto grado evolutivo de su estructura anatómica les permitió desarrollar estructuras para
evitar perder agua con facilidad, presentan una epidermis con cutícula para regular la economía
hídrica, cuentan con estomas para regular el flujo de gases. Así mismo, desarrollaron estructuras
para la adsorción y transporte del agua.
Las cormófitas desarrollaron además de los tejidos ya existentes (embrionales, fundamentales
y reproductores), tejidos protectores, conductores, mecánicos o de sostén, secretores y
excretores. Así mismo, se distingue la presencia de Idioblastos.
Desde el punto de vista ontogénico los tejidos se clasifican en dos grupos:
Los tejidos embrionales y meristemáticos.
Los tejidos definitivos o adultos (en los cuales ya ocurrió un proceso de diferenciación).
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1.2 Historia de la Botánica en México.
Botánica en el México prehispánico y la época de la colonización
a botánica es una ciencia milenaria y de gran tradición en México, ya que se remonta hacia
la época prehispánica. Los pueblos Mesoamericanos tenían un profundo conocimiento de las
plantas, desde aquellas que servían de alimento y se cultivaban, hasta las que servían para hacer
viviendas, construcciones, ropa, combustible, utensilios y herramientas. Sin embargo, las
plantas que tuvieron una relevancia particularmente importante son las que poseían un uso
medicinal y religioso.
En la última etapa del Pleistoceno el hombre aún
era cazador-recolector. La conversión del
hombre cazador-recolector a agricultor fue un
proceso progresivo, no sucedió de manera
abrupta. En América duró miles de años, y en
parte no habría concluido de no ser por la
conquista de Hernán Cortés a Tenochtitlán
(1521).
La agricultura como forma de vida existe desde hace 10000 años y coincide con la
domesticación de plantas y animales. Las razones por las cuales los hombres dejaron de ser
cazadores-recolectores y se convirtieron en agricultores no se conocen por completo, pero se
sabe que fue un proceso irreversible.
A partir de la colonización española se acentúa
el desarrollo de conocimientos empíricos en la
botánica, esta etapa fue principalmente
desarrollada con fines utilitaristas (agricultura y
ganadería). La aplicación de las nuevas técnicas
de cultivo traídas de Europa a América y la
fascinación de los frailes, por el amplio
conocimiento medicinal de los indios en el uso
de las plantas de la Nueva España, dieron un
auge en la agricultura, la tecnología y la
medicina.
L
Ilustraciones del Códice de la Cruz-Badiano.
Asentamientos humanos de cazadores-recolectores
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La importancia que tuvieron las plantas para los diferentes
pueblos indígenas de México quedó plasmada en diversos
manuscritos (códices), algunos de ellos como el códice de la
Cruz-Badiano (1552) obra del médico indígena Martín de la
Cruz, originario de Santiago Tlatelolco y asociado al colegio de
la Santa Cruz de Tlatelolco. De la cruz escribió en náhuatl
varios remedios para la cura de diversas enfermedades
utilizando hierbas medicinales indígenas. Posteriormente, la
traducción al latín fue hecha por Juan Badiano, estudiante del
Colegio de la Santa Cruz de Tlatelolco.
Otra de las obras importantes fue el códice
Florentino, obra dirigida y supervisada por Fray
Bernardino de Sahagún. Dicho códice es un
compendio de tres volúmenes del manuscrito
Historia General de las cosas de la Nueva España,
ubicado en la biblioteca Medicea Laurenziana de
la ciudad de Florencia, Italia. Fue escrito entre
1540-1585.
En dicho manuscrito al igual que en el códice De la
Cruz-Badiano, se describen diversas enfermedades del cuerpo humano y diferentes remedios
para sanarlas. El texto incluye el uso de diferentes plantas, minerales y animales.
Además de los códices de esa época vale la pena mencionar el escrito del médico de cabecera,
del rey Felipe II de España, Francisco Hernández, quien estuvo en la “Nueva España” de 1570-
1577. Hernández escribió 17 libros acerca de la flora mexicana, los cuales se publicaron en
Roma alrededor de 1649-1651, con el título de “Tesoro de las cosas medicinales de la Nueva
España”. En 1790 este libro fue editado por el botánico español Casimiro Gómez Ortega con el
título de “Historia de las plantas de la Nueva España”.
Enlaces recomendados:
http://www.codices.inah.gob.mx/pc/index.php
http://www.codices.inah.gob.mx/pc/micrositio.php
Uso de hierbas medicinales. Códice Florentino
1540-1585
Revista Arqueología Mexicana.
Edición especial sobre el Códice
De la Cruz-Badiano
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Botánica en México a partir del siglo XVIII al siglo XX
A finales del siglo XVIII de los acontecimientos importantes en la historia de la botánica en
México destacan la expedición de Martín Sessé y colaboradores, a la cual se unió
posteriormente Mariano Mociño en 1790.
Hacia el periodo de 1800´s en nuestro país destacan las visitas de los naturalistas, el alemán
Alexander Von Humboldt y el francés Aimé Jacques Alexandre Goujau Bonpland (1803-1804),
mejor conocidos como Humboldt y Bondpland. A estas visitas le siguieron una serie de
excursiones por parte de exploradores extranjeros, principalmente de origen europeo. Las
siguientes excursiones y expediciones tuvieron lugar una vez obtenida la independencia de
México.
Después de la intervención francesa (1867) surge un grupo de estudiosos naturalistas
mexicanos con una particular mezcla de profesiones. Algunos de ellos fueron médicos,
farmacéuticos e ingenieros, todos interesados en la diversidad natural de México. Algunos de
los campos de mayor interés fueron la botánica y la zoología, sin dejar de lado la química y la
astronomía.
En 1868 se funda la Sociedad Mexicana de Historia Natural,
formada por los primeros naturalistas. En ese mismo año se
funda también el primer herbario institucional mexicano.
Para 1869 aparece la primera edición de la revista “La
Naturaleza” la cual se publicó casi sin interrupción por 35
años. De esta publicación científica destaca como fundador el
médico Manuel Villada, quien se encargó de su edición por
largo tiempo. Villada realizó un estudio botánico de las
ciudades de Pachuca y Real del Monte el cual se publicó en
1865.
Revista “La Naturaleza” Izquierda: Logo de la “Sociedad
Mexicana de Historia Natural”
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Otro evento importante ocurre en 1879 cuando inician
las funciones del herbario de Tacubaya, el cual
pertenecía a la Comisión Geográfica –Exploradora. Para
1890 destaca la fundación del Instituto Médico
Nacional, el cual tenía dentro de sus principales
funciones, el estudio de plantas con propiedades
medicinales.
Debido a la importancia de dichas plantas, dentro del Instituto se forma un herbario, el cual al
transcurrir los años logra convertirse en uno de los más importantes de aquella época. La
persona a cargo del herbario en aquellos años era José Ramírez, quién además de trabajar en
el herbario ocupaba diversos cargos como docente y administrativo. Ramírez mostró mucho
interés en la distribución geográfica y ecología de las plantas mexicanas; su contribución
botánica incluyó estudios taxonómicos, su trabajo más importante sin duda fue “La Vegetación
de México”, publicado en 1899.
Durante el siglo XIX surgieron varios estudiosos de la botánica, de los cuales podemos mencionar
a Manuel Urbina, Gabriel Alcocer, Alfonso Herrera, Mariano Bárcena y José Narciso Rovirosa.
De este grupo el ingeniero Rovirosa fue el botánico más destacado de la época, su principal
trabajo se centró en el estudio de los helechos, principalmente de los estados de Chiapas y
Tabasco. Publica en 1909 “Pteridografía del sur de México”, uno de los trabajos más
importantes sobre helechos en México, el cual además incluye información sobre la flora de los
estados de Chiapas y Tabasco.
Al parecer la época del siglo XIX, ha sido descrita como la etapa del resurgimiento de la botánica
en México (según Rzedowski), la cual comenzó a decaer a principios del siglo XX, con la falta de
jóvenes estudiosos de la botánica, y el creciente número de decesos de los ilustres botánicos
del siglo XIX.
Durante 1910 hubo un quebranto en la investigación botánica de México debido a la revolución.
El país se sume en el decaimiento científico y cultural a causa de la lucha y conmoción política,
su recuperación tarda tres décadas. De los años 1910 a 1920 son muy pocos los naturalistas que
aparecen y pocos los acontecimientos importantes en la botánica, dentro de ellos destaca la
creación de la Facultad Nacional de Altos Estudios en la recién formada Universidad Nacional.
La creación de dicha facultad tuvo la finalidad de formar a los primeros “profesores en ciencias
naturales”.
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En 1922 se forma el jardín botánico del bosque de Chapultepec, formado por Alfonso Luis
Herrera.
A principios del siglo XX destaca por sus investigaciones en
la botánica Casiano Conzatti, botánico de origen italiano.
Desde muy joven cuando arribó a la ciudad de Veracruz
(1881) mostró gran interés por aumentar su ya formada
colección botánica que comenzó en Italia y continuó
después en Jalapa. Después de algunos años de vivir en
Jalapa se traslada a Oaxaca, en 1909 forma un jardín
botánico, con material vegetal proveniente de algunas
regiones del estado. Sus principales intereses versaban en
los estudios florísticos. En 1895 publica “Flora Sinóptica
Mexicana”, en 1903 “Los géneros vegetales mexicanos” y
entre 1946-1947 se publican dos volúmenes de una de sus
obras más importantes “Flora Taxonómica Mexicana”.
Otros personajes importantes que sobresalieron en la botánica del siglo XX fueron Carlos Reiche
de origen chileno y profesor de la Facultad de Altos Estudios en la Universidad Nacional, que
mostró interés por las expediciones y estudios florísticos. Por otro lado, también estaba
Guillermo Gándara profesor de la cátedra de botánica en la Facultad de Altos Estudios, que en
sus inicios colaboró con la Comisión de Parasitología Agrícola y que se dedicó buen tiempo al
estudio de las enfermedades vegetales y posteriormente mostró interés en las plantas
vasculares y la botánica económica.
Maximino Martínez originario de Pachuca, Hidalgo fue profesor egresado de la Escuela Normal
para Maestros de la ciudad de México y botánico autodidacta, fue precursor de la botánica
económica de México, tuvo un papel importante en la botánica internacional y nacional.
Destacan dentro de sus obras “Catálogo de nombres científicos y vulgares de plantas mexicanas”
(1ra. Edición 1923), “Las plantas medicinales de México” (1ra edición 1933). Posteriormente se
dedicó a la revisión taxonómica de las coníferas de México y en la parte final de su vida se dedicó
a la investigación del género Quercus.
En el periodo comprendido de 1910 a 1945 resurge la botánica en México, el periodo es
denominado por J. Rzedowski como la “etapa heroica” de la botánica mexicana.
En 1926 la Facultad de Altos Estudios universitarios de la Universidad Nacional se convierte en
la Facultad de filosofía y Letras, posteriormente se separa de esta la Facultad de Ciencias, lugar
donde se instruía a los futuros maestros en ciencias biológicas. En 1929 surge el Instituto de
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Biología (anteriormente conocido como la Dirección de Estudios Biológicos) y pasa a formar
parte de la Universidad Nacional. En 1938 comienza a impartirse la carrera de Biólogo en la
Escuela nacional de Ciencias Biológicas del Instituto Politécnico Nacional.
A partir de 1930 surgen diversos estudiosos de la botánica, esta vez preparados desde la rama
de las ciencias biológicas. Dentro de ellos destaca Helia Bravo (la primera bióloga en México),
Manuel Ruíz Oronoz (micólogo), Faustino Miranda, Efraim Hernández Xolocotzi, entre otros.
En los 20 años transcurridos de 1945 a 1965 inician labores nuevas instituciones dedicadas a la
botánica, algunas de ellas fueron la Escuela de Biología en Moterrey y Guadalajara, el Instituto
Mexicano de Recursos Naturales Renovables, el Instituto de Investigación de Zonas Desérticas
de San Luis Potosí, Instituto Nacional de Investigaciones Forestales, el Colegio de Postgraduados
de Chapingo, el Instituto de Historia Natural de Tuxtla Gutiérrez.
1952 Creación de la Sociedad Botánica del Estado de Jalisco
1953 Creación de la Sociedad Mexicana de Cactología
1960 Primer Congreso Mexicano de Botánica
Hacia la etapa final del siglo XX destacan la participación de Laura Huerta (algas), Gastón
Guzmán y Teófilo Herrera (hongos), Eizi Matuda, Jerzy Rzedowski, Graciela Calderón de
Rzedowski y Arturo Gómez Pompa (plantas vasculares).
Según el Dr. J. Rzedowski la botánica en la actualidad está viviendo el periodo que él denomina
como la “etapa de la diversificación” de la botánica mexicana.
