¿Qué nos cuentan los fósiles vegetales?

¿Qué nos cuentan los fósiles vegetales? Pecopteris arborescens. Imagen de Eduard Solà (Wikimedia)

Una mirada al pasado. A veces sólo hace falta echar la vista atrás para comprender cómo y por qué somos como somos. Cuando hablamos de plantas, también existe la posibilidad de conocer mejor su origen, comprender su aspecto y los motivos que han hecho que sean como son. La paleobotánica es la ciencia encargada de ello, es decir, de arrastrar la vista atrás, hacia aquel pasado remoto, para estudiar las formas vegetales que otrora poblaron la Tierra.


Las primeras evidencias paleobotánicas

Esta ciencia, simple combinación entre botánica y paleontología, trata de reconstruir la historia de vida de las plantas pasadas. Gracias a los hallazgos fósiles, elementos en los que se basa cualquier rama de la paleontología, se puede intentar completar la forma física de la planta, inferir el clima y el ambiente en el que vivían y también las redes de interacciones que mantenían con otros organismos (herbivoría, polinización etc.). Además, por comparación con otros grupos, se pueden llegar a establecer las relaciones evolutivas que con el tiempo han llevado a la conformación de las plantas actuales.

Una de las primeras y más contundentes evidencias paleobotánicas, son los estromatolitos (3500 Ma).Ampliamente representados durante el Precámbrico, la primera etapa geológica de la Tierra, los estromatolitos son unas formaciones producidas por la acumulación de sílice, o carbonato cálcico, consecuencia del crecimiento de cianobacterias en la orilla de masas de agua somera. Con el tiempo, hablamos de hace 2400-2200 Ma, esas cianobacterias, favorecidas por los diferentes cambios geológicos sucedidos, generaron una cantidad de oxígeno tal que permitió la conformación de la capa de ozono. Gracias a las propiedades de esta capa, capaz de filtrar y retener la radiación ultravioleta, esas pequeñas cianobacterias pudieron salir del agua y poco a poco colonizar el sustrato terrestre.

Stromatolites in Sharkbay
Estromatolitos actuales en Australia en Sharkbay. Paul Harrison, Wikimedia.

 

Salir del agua y enfrentarse a la gravedad

Para conocer el origen de las plantas, primero debemos fijarnos en sus ancestros acuáticos: las algas. Fue durante el Paleozoico (540 Ma) cuando tuvo lugar la aparición de las primeras formas vegetales terrestres, y aunque existenalgunas evidencias de un aumento de la diversidadde algas durante el Precámbrico tardío, no será hasta el Paleozoico temprano donde podamos observar una gran variedad morfológica en las algas. Es entonces, en los albores del Paleozoico, cuando encontramos a los primeros ancestros de las plantas, las algas carófitas. Aunque en un primer momento pueda parecer que estos organismos no se parecen en nada a las plantas terrestres, estas ya presentan algunas características propias de ellas, como por ejemplo el girogonito, órgano encargado de producir y almacenar las esporas. Esta estructura se calcifica con facilidad, por lo que resulta muy abundante en el registro fósil y nos permite compararlo con los representantes vivos que aún hoy en día encontramos en algunos rincones del planeta.

El registro nos deja claro que los primeros vegetales en adaptarse, en crecer sobre tierra emergida, tenían un estilo de vida herbáceo. Durante el Devónico Inferior (410 Ma) surge un grupo de plantas conocido como riniófitas, que fueron las primeras en enfrentarse a un problema que el resto de algas, aún dentro del agua, no tenían: la gravedad. El simple hecho de salir a tierra firme, donde la densidad del medio aéreo es muy inferior,dificultabaenormemente el abastecimiento de agua a las zonas más elevadas. Para compensar, las riniófitas fueron las primeras en desarrollar tejidos vasculares primitivos, necesarios para transportar el agua desde el suelo hasta los órganos fotosintéticos, además de desarrollar una cutícula y una epidermis,así como estomas en los ejes fotosintéticos,para evitar la pérdida de agua provocada por la radiación solar.

Rhynia reconstruction

Reconstrucción de Rhynia (Rhyniophyta). Griensteidll, Wikimedia.

 

Las formas arborescentes

Durante esa gran radiación ocurrida en el Paleozoico es difícil determinar en qué momento aparecen las primeras formas arborescentes. De entre todos, uno de los primeros de los que se tiene conocimiento fue el Lepidodendron, a finales del Devónico (380Ma), emparentado con los musgos actuales (briófitos). Dentro de este género se engloba un grupo de árboles gigantescos (podían llegar a medir hasta 50 metros) que habitaban en humedales y ciénagas. También, dentro del mismo grupo, destaca Sigillaria (360 Ma), árboles con un sistema vascular bien desarrollado y crecimiento secundario (madera), que presentaban unas escamas a lo largo del tronco con función fotosintética (hexagonales en Sigillaria y romboidales en Lepidodendron).

Lepidodendron Sigillaria reconstrucción

Reconstrucción a partir de restos fósiles de: izquierda, Lepidodendron, y derecha, Sigillaria. Falconaumanni, Wikimedia.

Otro grupo bien representado, y que data del Carbonífero, es el de los equisetos, como el actual Equisetum arvense, conocido en la medicina popular como cola de caballo. Sus ancestros, como el Archaeocalamites (380 Ma), formaban unos largos tallos huecos divididos en cámaras por medio de unos tabiques, como los actuales bambúes. También durante el Carbonífero (350 Ma.) aparecieron los filicófitos, entre los que se encuentran los actuales helechos, que vivieron su máximo esplendor. Estos vegetales desplegaron una amplia variabilidad morfológica en sus frondes (hojas), lo que se manifiesta en la gran riqueza de especies.

 archaeocalamites web

Izquierda: reconstrucción de Archaeocalamites redibujado de Scott 1920, Botanical Society of America. Derecha: fronde fosilizado de Pecopteris arborescens. Wouldloper, Wikimedia.

 

La aparición de las semillas

A finales del Carbonífero e inicios del Pérmico surgió una adaptación que terminaría por caracterizar a la gran mayoría de plantas actuales: la aparición de la semilla. Para ello tuvo que tener lugar la evolución de la heterosporia, es decir, la producción de dos tipos de esporas: las megasporas y las microsporas, que darán los gametofitos femeninos y masculinos, respectivamente.A estos primeros representantes se les conoce como espermatofitas, y dieron lugar a los dos grandes linajes actuales de plantas con semilla: las gimnospermas, coníferas como los pinos o cipreses, y las angiospermas o plantas con flor.

La colonización del medio terrestre por los vegetales exigió el desarrollo de una serie de estrategias adaptativas que les permitiera establecerse, solventando la escasez de agua mediante el desarrollo de raíces y tejidos vasculares, y de tejidos estructurales para sostener los órganos fotosintéticos y reproductores.

 

Artículo escrito por Chabier de Jaime Soguero y Jose Mª Marmaneu.

Chabier de Jaime Soguero

Graduado en Biología por la UV. Actualmente, estudiante del máster de Paleobiología y Registro Fósil de la Universitat Autònoma de Barcelona
Aficionado al excursionismo y a la montaña, dispuesto a aprender de la naturaleza que nos rodea y de la que formamos parte. Con la mochila de aventura y el saco de dormir listos para lanzarme a lo desconocido. Me gusta llevar una novela encima, nunca sabes cuándo vas a tener un rato libre.