Helechos

Como se ha visto anteriormente, los primeros vegetales eran de vida acuática o precisaban del agua para llevar a cabo alguna importante función. Al evolucionar y conquistar el medio terrestre se hicieron necesarias una se rie de adaptaciones: desarrollo de unos tejidos conductores que permitan la absorción y el aprovechamiento del agua por la planta; la adquisición de una cutícula, por encima de la epidermis, que aisle del exterior y produzca una serie de presiones internas que permitan la difusión de líquidos; la aparición de unas estructuras, denominadas estomas, que permitan el intercambio de gases con el ambiente; el desarrollo de un sistema de raíces que fije la planta al suelo y absorba agua y sustancias minerales de él, y por último una reducción progresiva del gametofito, que queda cada vez más protegido por el esporofito, al tiempo que se va haciendo más dependiente de él.

Caracteres generales

Los primeros fósiles de plantas de este grupo aparecen en el período Silúrico, hace aproximadamente unos cuatrocientos millones de años. Ya presentaban una columna de xilema y otra de floema para el transporte de alimentos; posteriormente, a partir de esas columnas macizas (traqueidas) se diferenciaron los tejidos conductores, tal como se estudiaron en el capítulo correspondiente.

En cuanto a las hojas, al principio no son más que expansiones del eje principal de la planta, cuya misión es aumentar la superficie de fotosíntesis; reciben el nombre de micrófilos. En otros grupos más evolucionados el aumento de superficie fotosintetizadora se consigue por medio de la unión de ramificaciones aplanadas hasta llegar a formar unas hojas grandes denominadas megáfilos.

En lo que se refiere a los sistemas reproductores, el esporofito es la fase dominante del ciclo vital, mientras que el gametofito va reduciendo progresivamente su tamaño. Las esporas producidas en los esporangios pueden ser todas iguales (homosporas) y entonces dan lugar a gametofitos productores de óvulos y espermatozoides, o bien originar dos tipos distintos de esporas (heterosporas), unas de las cuales van a dar lugar a gametofitos productores de óvulos mientras que las otras dan lugar a gametofitos productores de espermatozoides. Para que tenga lugar la fe cundación es necesaria la presencia de agua.

Ciclo vital de una psilófita.

Ciclo vital de una psilófita.

Clasificación

La división Pteridófita, en la que antes se encontraban agrupados todos los helechos, se divide en la actualidad en cuatro diferentes: Psilófita, Licopodófita, Artrófita y Pterófita (helechos propiamente dichos). En todas ellas se encuentran un gran número de especies fósiles no existentes en los tiempos actuales.

División Psilófita
Son las más antiguas y primitivas en cuanto a su estructura. La mayoría son fósiles, habiendo llegado a la actualidad únicamente dos géneros con dos especies cada uno. Son propias de regiones tropicales y viven epifitas sobre otras plantas o en ambientes con gran cantidad de humus.

Las más primitivas tenían un tallo carente de hojas y raíces, pero con un haz conductor. Las actuales son hierbas perennes, con hojas muy pequeñas y un rizoma subterráneo con algunos rizoides. El gametofito es un prótalo de pocos centímetros forma cilíndrica y subterráneo.

División Licopodófita
Aunque los representantes actuales son plantas herbáceas de pequeño tamaño, algunas de las especies que se desarrollaron durante el Carbonífero fueron vegetales arborescentes que formaban parte de los bosques hoy convertidos en carbón. Las especies actuales están muy diversificadas y se encuentran tanto en las regiones árticas como en las templadas, formando parte del tapiz del suelo de los bosques, o en las tropicales llevando una vida mayoritariamente epífita.

Estos vegetales ya presentan una raíz verdadera, aunque primitiva, o bien un rizoma con raíces adventicias. Como las raíces no logran abastecer del agua necesaria a toda la planta, las hojas desarrollan un órgano denominado lígula, que se empapa de agua y posteriormente la cede al cormo de la planta. Las hojas son micrófilos uninerviados.

Los esporangios aparecen en unas hojas especiales que reciben el nombre de esporófilos. Estos esporófilos pueden aparecer dispersos a lo largo de la planta o reunirse en el ápice de las ramas formando una estructura semejante a una piña, denominada estróbilo.

Los géneros más característicos son Lycopodium y Selaginella. Este último presenta esporangios de dos tipos: microsporangios que darán lugar a gametofitos masculinos y macrosporangios que producirán gametofitos femeninos.

Estróbilo con los esporangios en un helecho del género Selaginella.

Estróbilo con los esporangios en un helecho del género Selaginella.

División Artrófita
Tuvo su máximo desarrollo durante el período Carbonífero, en el cual los representantes del grupo formaban parte del sotobosque. En la actualidad existen alrededor de 30 especies, pertenecientes todas ellas al género Equisetum, vulgarmente llamado cola de caballo. La mayoría se encuentran en regiones húmedas, cerca de las corrientes de agua o en los linderos de los bosques.

Se caracterizan por su tallo articulado, en el que de cada una de las articulaciones salen las hojas o las ramas de forma verticilada. Las hojas tienden a reducir su tamaño y se convierten en escamas no fotosintéticas. La mayoría posee un rizoma subterráneo del que salen raíces verdaderas.

Los estróbilos reúnen a una serie de estructuras en forma de paraguas (esporangióforos), en cuyos bordes se sitúan los esporangios en grupos de 5 a 10. Los tallos fértiles en los que aparecen esporangios carecen de clorofila, distinguiéndose muy bien de los tallos estériles, de color verde.

La mayoría de las especies desarrollan gametofitos productores de anteridios y arquegonios. Los espermatozoides formados en los primeros están arrollados en espiral y presentan numerosos flagelos. Precisan del agua para llegar hasta el arquegonio y que se produzca la fecundación.

División Pterófita
Comprende los helechos actuales, que aparecieron por primera vez en el Devónico y tuvieron su gran desarrollo en el Carbonífero. La mayoría viven en las regiones tropicales, pero también se pueden encontrar en las templadas e incluso en las zonas más áridas, aprovechando en éstas la presencia estacional de agua para llevar a cabo el proceso de fecundación.

Su principal característica es la aparición de unas hojas macrófilas, denominadas frondes, generalmente pecioladas y provis tas de abundantes nervaduras. Estas frondes pueden ser simples o encontrarse finamente divididas en pinnas y pínnulas. En el envés se sitúan los esporangios reunidos en grupos o soros y, en algunos casos, protegidos por unas expansiones especiales llamadas indusios.

La mayoría de las especies producen homosporas, pero los helechos acuáticos y algunos de los extinguidos son heterospóreos.

El gametofito es una estructura membranosa y plana, de pequeño tamaño (a veces microscópico), pero que no depende del esporofito para su nutrición.

Ciclo biológico completo de un helecho verdadero.

Ciclo biológico completo de un helecho verdadero.

El tallo está poco desarrollado y con frecuencia se reduce a un rizoma subterráneo de crecimiento rastrero. En los denominados helechos arborescentes, el tronco está constituido por la agrupación de las bases de las hojas de gran tamaño que poseen y nunca presenta crecimiento secundario.

Ejemplos característicos de helechos actuales son el helecho águila, el helecho macho, la cabellera de virgen, el helecho de agua o salvinia, etc.

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