El asombroso e increíble Árbol


Secuoya gigante
La secuoya gigante alcanza hasta 83 m de altura y 9 m de diámetro, y la corteza puede tener 60 cm de grosor. Se cree que vive entre 2.400 y 4.000 años; es, pues, una de las especies vivientes más longevas. La tala de secuoyas está prohibida.




Colores de las hojas en otoño
Los luminosos colores otoñales característicos de las hojas de muchas plantas se deben a la presencia de otros pigmentos que contribuyen a la fotosíntesis captando longitudes de onda determinadas de la luz solar. Estos pigmentos, llamados carotenoides, sólo se ven cuando la hoja muere en otoño.

Árbol, planta caracterizada por tener un tallo principal erguido leñoso; por lo general, los árboles son las plantas que en su madurez alcanzan mayor altura. Se diferencian de los arbustos en que generalmente emiten un único tallo principal o tronco, y de las hierbas en que el tallo está formado casi en su totalidad por tejido leñoso. Los árboles más pequeños forman a veces varios tallos, como los arbustos, pero casi todas las especies grandes adoptan el biotipo de árbol. Los árboles más pequeños pueden medir en la madurez poco más de 4,5 m de altura y sólo 15 cm de perímetro del tronco; en cambio, las especies más grandes superan los 110 m de altura y los 6 m de diámetro en el tronco.
A los árboles se les suele agrupar de una manera muy general en dos categorías: árboles de hoja perenne y árboles de hoja caduca, que no se ajustan por completo a la clasificación botánica descrita más adelante. Los de hoja perenne, o perennifolios, son los que mantienen las hojas durante todo el año; estos árboles pierden hojas viejas y forman hojas nuevas continuamente. Hay dos tipos básicos de hoja perenne: 1) la acicular o aguja, tipificada por la hoja rígida, delgada o escamosa y resinosa de casi todas las coníferas y 2) la hoja ancha de las angiospermas, común sobre todo en regiones tropicales, pero con algunos representantes en zonas templadas. Los árboles caducifolios o de hoja caduca son todos de hoja ancha y pierden todo el follaje una vez al año, casi siempre cuando se acerca la estación más fría o más oscura.

Alerce
El alerce es una pinácea y presenta la característica poco común entre las coníferas de ser caducifolia. La madera se utiliza en construcción y fabricación de varas, postes y traviesas o travesaños de ferrocarril.


2
CLASIFICACIÓN
Todos los árboles son plantas con semillas, pero entre ellos hay gimnospermas, en su mayor parte con piñas o conos; y angiospermas, que son plantas con flor. Las angiospermas se dividen en dos clases: Liliópsidas (monocotiledóneas) y Magnoliópsidas (dicotiledóneas) en función de la estructura de la semilla. La mayor parte de las 60.000 ó 70.000 especies de árboles son dicotiledóneas; sólo hay unos centenares de monocotiledóneas y menos de un millar de gimnospermas.
Los cinco órdenes vivientes de gimnospermas engloban sobre todo especies arbóreas. Los más importantes son Pinales y Taxales, que constituyen las coníferas. Entre las angiospermas son pocas las especies monocotiledóneas de porte arbóreo; la única familia de monocotiledóneas formada en buena parte por árboles es la de las Palmáceas, cuyos géneros son originarios de las regiones tropicales y subtropicales de todo el mundo. Las dicotiledóneas comprenden casi todos los árboles de hoja ancha, distribuidos por todo el globo.
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EVOLUCIÓN
Brote de pino de Wollemi
Este tubo de ensayo contiene un diminuto brote de pino de Wollemi, un árbol descubierto a finales de 1994 en el parque nacional de Wollemi, cerca de Sydney, Australia. Se trata de una planta del cretácico que se creía extinguida desde hace más de 50 millones de años. En el jardín botánico de Mount Annan, en Sydney, se están obteniendo clones de los brotes.

Hay árboles desde el periodo devónico de la era paleozoica (véase Geología: La escala de tiempos geológicos). Los más antiguos conocidos para la paleobotánica son los del género Cordaites, que surgieron a principios del devónico y se extinguieron al final del paleozoico. El orden de plantas arbóreas con representantes supervivientes más antiguo que se conoce es Ginkgoales, formado por gimnospermas, con una sola especie viviente: el ginkgo, Ginkgo biloba (véase Ginkgo). Hay coníferas desde mediados del carbonífero. Las angiospermas arbóreas aparecieron en el cretácico inferior de la era mesozoica; en los primeros tiempos del plioceno, de la era cenozoica, ya crecían en abundancia casi todos los géneros que ahora viven en la Tierra. La mayoría de las hojas fósiles de árboles halladas en rocas del plioceno son imposibles de distinguir de las formadas por los árboles actuales. Véase también Paleontología.
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NECESIDADES DE CLIMA Y SUELO
Los árboles crecen en cualquier lugar donde haya suficiente agua en el suelo durante la mayor parte del año. No abundan en desiertos ni en zonas donde sólo la capa de agua superficial baste para mantener una vegetación de pradera; en estos puntos, los árboles sólo crecen en condiciones de cultivo bien controladas, en oasis y a lo largo de las orillas de ríos y arroyos. Además, los árboles que bordean desiertos y praderas suelen estar deformados o son de porte enano. En las cotas más altas de las montañas o en los linderos de los bosques boreales de coníferas, estos árboles dispersos, enanos y retorcidos se llaman krummholzk. En condiciones óptimas, los árboles crecen en extensas formaciones vegetales llamadas bosques.
Las necesidades climatológicas y edafológicas (de suelo) de los árboles varían de unas especies a otras. Casi todas cubren grandes extensiones de las que sólo una pequeña proporción permite el crecimiento óptimo de la planta. La especie arbórea más común en una zona determinada se llama dominante. Así, en España, el roble tozo o melojo domina en las majadas extremeñas; el castaño en ciertos puntos de la Galicia interior; la encina en extensas áreas de Cataluña; el haya en los bosques pirenaicos; las choperas y fresnedas en las orillas de numerosos cursos de agua; y en toda la península Ibérica hay extensas zonas de montaña repobladas con pinos y eucaliptos. En el continente americano predominan, por ejemplo, en Estados Unidos, las piceas y los abetos en Maine y el norte de Nueva York; el abedul, el haya y el arce o maple en las zonas del sur de Nueva York, Michigan y Wisconsin; especies como Pinus palustris y Pinus taeda son propias de los estados que bañan el golfo de México. El roble y el nogal aparecen en los Apalaches y en las cuencas del Mississippi y del Ohio. La secuoya es característica de California; en el litoral pacífico, al norte, se encuentra el pino sitka, y al sur, el madroño. El Trópico de Cáncer, que atraviesa México, determina una franja de transición climática entre la zona templada del norte y la tropical del sur. Junto con una compleja estructura geológica y un régimen de lluvias particular, produce una diversidad muy notable, que se hace patente porque no existen las grandes agrupaciones de una sola especie, sino que varias especies comparten incluso pequeñas superficies de terreno.
El chamizo, el palo fierro, el hojasén y el huizache son árboles y arbolillos propios de las zonas áridas y semiáridas de México (península de Baja California, Sonora, Chihuahua, Coahuila, parte de Hidalgo, Puebla y Oaxaca). En los desiertos de Sonora y Baja California predomina el torote o copalquín. Pino, encina, cedro y abeto u oyamel crecen en zonas templadas y frías de Chihuahua, Durango, Michoacán, Jalisco, norte de Puebla, Morelos y Veracruz. El ahuehuete abunda en las zonas de clima húmedo templado. El bosque mixto, de parte de Sonora, Chihuahua, Jalisco, Distrito Federal, Oaxaca y Chiapas, que cuenta con palo batea, encino blanco, ocozote o liquidámbar y árbol de las manitas, representa la transición del bosque de tierras altas al bosque tropical. Ésta se extiende desde el istmo de Tehuantepec hasta Yucatán y en ella abundan caoba, capomo, árbol del chicle, cedro rojo, ceiba, corpo, chicozapote, hule, mamey, palo de Campeche. En Veracruz, Tabasco, Chiapas y Yucatán destacan el aguacate, la magnolia, el jaboncillo, el guayabo y el copal. En los manglares, que se desarrollan desde los litorales de México hasta los de América del Sur, la especie característica es el mangle.
La especie predominante en la selva nicaragüense es la caoba (véase Meliáceas) y en Guatemala es el Pinus occidentalis, el cual se extiende al trópico antillano. En la selva virgen de la zona ecuatorial y la cuenca del Amazonas abundan el caucho, el cacao y el plátano. En las montañas tropicales del sur del continente aparecen las quinas y en las selvas montañosas las coníferas como Araucaria brasiliensis. En los bosques de Chile y Argentina hay ciprés de Chile, hayas y radal. En Chile también hay bosques en los que domina el alerce de Chile y otros como la especie Araucaria araucana y el pino araucano (véase Araucaria).
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CICLO VITAL
Casi todos los fenómenos fisiológicos que experimentan los árboles son comunes a todas las plantas superiores. Debido a que la estructura de todos los árboles es similar en esencia, muchos de estos fenómenos ocurren de la misma forma en todos ellos.
5.1
Estructura básica
Estructura del tallo
Gimnospermas (coníferas y plantas afines) y angiospermas (monocotiledóneas, por un lado, y dicotiledóneas, por otro) presentan diferencias en la estructura del tallo. Todos estos tipos de plantas tienen en común varios tejidos básicos: vascular (xilema y floema), que conduce agua y nutrientes a las células de la planta; fundamental, que en el centro del tallo forma la médula y rodea al tejido vascular; y dérmico, que forma una capa protectora. No obstante, muchas plantas herbáceas presentan sólo crecimiento primario, debido a la división celular activa en el ápice del tallo. Todas las monocotiledóneas y algunas dicotiledóneas tienen tallos herbáceos, aunque varía la disposición interna de xilema y floema. Entre las angiospermas, sólo las dicotiledóneas experimentan crecimiento secundario, que provoca el engrosamiento del cuerpo de la planta. El xilema forma madera en ciclos anuales de crecimiento que dan lugar a los anillos visibles en el corte transversal del tronco. Todas las gimnospermas tienen tallo leñoso.

Los árboles, como los arbustos, crecen por la incorporación sucesiva de numerosas capas de tejido leñoso en el tallo que envuelven la plántula original. El eje de esta plántula, formado por la raíz y el tallo, está dividido en tres capas principales. La más externa, llamada epidermis, está formada por células de paredes delgadas y protege los tejidos internos del eje. La capa central o córtex es un aglomerado de células más grandes de pared fina que funcionan durante un tiempo como células de almacenamiento. La capa interna o estela consta de un anillo de células pericíclicas resistentes, un anillo pluricelular de células de floema, un anillo pluricelular de células de xilema o leñosas y un núcleo interior de células de paredes delgadas llamado médula.
5.2
Desarrollo embrionario
En las primeras etapas del desarrollo de la planta se forma una capa celular embrionaria, llamada cámbium, entre el floema y el xilema. El cámbium se encuentra siempre en periodo de división y produce alternativamente células de floema y xilema. Cuando una célula del cámbium se divide para formar células de xilema, la célula que ocupa una posición más interna de las dos resultantes de la división se transforma en xilema, mientras que la exterior sigue actuando como cámbium en la división siguiente. Cuando ésta ocurre, la célula más externa se transforma en célula del floema, y la interna sigue actuando como cámbium. Se producen muchas más células de xilema que de floema.
5.3
Desarrollo
Las continuas divisiones del cámbium aumentan poco a poco la circunferencia del eje. El cámbium también aumenta su perímetro a medida que la porción leñosa del tronco crece como consecuencia de la multiplicación de las células de xilema. Pero los tejidos situados fuera del cámbium —floema, periciclo, córtex— empiezan en seguida a romperse y sufrir fisuras profundas, hasta que terminan por desprenderse de la planta. En la parte externa del floema se forma nuevo cámbium, llamado cámbium suberoso o felógeno, que da lugar a varias capas de células de corcho que protegen el eje. A medida que éste prosigue el crecimiento, las capas de corcho desarrollan en la superficie fisuras características y, a medida que el cámbium suberoso se abre forzado por la presión del leño, se forma nuevo súber que lo sustituye.
5.4
Madurez
Vista en sección del tronco
El crecimiento secundario, que hace crecer el diámetro del tronco, forma nuevo floema por un lado del cámbium y nuevo xilema por el otro. Este xilema secundario es la madera.

En la madurez, el eje del árbol suele estar formado por varias capas de células suberosas fisuradas por la parte exterior: cámbium suberoso, algunas capas de floema aplastado, otras de floema funcional, el cámbium y numerosas capas de xilema. Éstas constituyen, por lo general, más del 95% del diámetro del eje; en conjunto reciben el nombre de madera o leño, mientras que las capas externas se llaman corteza. El cámbium suberoso divide la corteza en exterior e interior.
5.5
Anillos anuales
Dado que las células del xilema producidas en primavera son grandes y las formadas más tarde pequeñas, y que durante el invierno el crecimiento se interrumpe, la madera que se forma cada año adopta la forma de anillo anual o de crecimiento. La anchura de cada anillo se ve afectada por el clima y otras variables; por ello, la arqueología ha podido basarse en el estudio de estos anillos para estimar las condiciones climáticas y las variaciones del medio ambiente en épocas pasadas. Partiendo de árboles de edad conocida y comparando sus anillos con los de ejemplares de edad desconocida, los arqueólogos han elaborado una cronología que se remonta a unos 4.000 años atrás; esta técnica de datación, llamada dendrocronología, se ha empleado para fechar estructuras y edificios antiguos de los que se conservaban vigas de madera. Los anillos anuales más antiguos, de color más oscuro, casi nunca son funcionales y reciben en conjunto el nombre de duramen; los más jóvenes, de tonalidad más clara, transportan savia y constituyen la albura.
5.6
Nutrición
La albura del eje transporta agua y nutrientes minerales disueltos desde el suelo hacia las hojas (véase Ósmosis). En las hojas, el agua se utiliza, junto con el dióxido de carbono que la planta absorbe de la atmósfera, en un proceso de fabricación de alimento llamado fotosíntesis. La albura transporta también los productos gaseosos de la respiración, que se forman en todas las células vivas de la planta, hacia las hojas, desde las que pasan a la atmósfera. El floema transporta en sentido descendente, hasta las raíces, los alimentos fabricados en la fotosíntesis y el oxígeno absorbido del aire y usado en la respiración.
5.7
Reproducción
Los árboles, como casi todas las demás plantas, se reproducen por alternancia de generaciones. Los óvulos y el polen pueden formarse en una misma flor o en una misma inflorescencia. Pero muchos árboles, como los acebos, fresnos, arces, tejos, enebros y ginkgos, tienen plantas con flores sólo masculinas o sólo femeninas. La polinización suele ser anemófila o entomófila, aunque varias especies de abedul producen semillas fértiles sin necesidad de polinización.
5.8
Longevidad
Pino de Bristlecone
Este pino (Pinus longaeva) de la Gran Cuenca (Estados Unidos) puede vivir hasta unos 5.000 años y se considera el árbol vivo más antiguo del planeta. Todos los miembros de la familia de las Pináceas tienen hojas aciculares, por lo general más largas que las de otras coníferas y dispuestas en grupos de dos a cinco, según la especie. Los pinos se adaptan a condiciones de clima y suelo muy variadas y gozan por ello de amplia distribución.

El tiempo de vida de un árbol depende de la especie. Algunos abedules, por ejemplo, mueren al cabo de unos cuarenta años; en cambio, el arce de Canadá puede vivir 500 años; algunos robles alcanzan los 1.500 años, ciertos enebros llegan a 2.000 años y hay secuoyas gigantes de 4.000 años. El pino del Colorado (Pinus aristata), nativo de Estados Unidos, es el ser vivo más longevo del planeta: se conocen ejemplares de casi 5.000 años de edad.
6
APLICACIONES
Los árboles y sus productos tienen enorme importancia para la humanidad. Véase información sobre el cultivo de los árboles para obtener madera y sobre la utilización de ésta en Silvicultura; Industria maderera; Madera; y los artículos dedicados a las distintas especies arbóreas. En cuanto al uso de los árboles como fuentes de productos alimenticios, véase Fruto; Horticultura; y los artículos dedicados a los árboles frutales más comunes. Sobre el uso de los árboles para controlar la erosión.

viernes, 19 de noviembre de 2010

El asombroso Angiosperma


Anatomía de la flor
La flor está formada por hasta cuatro tipos de hojas modificadas. Los sépalos, que envuelven el capullo, son las piezas más externas. A continuación se encuentran los pétalos, que atraen a los polinizadores, tanto por el color como por el olor segregado por ciertas glándulas. Más hacia el interior hay uno o dos círculos de estambres productores de polen, que son los órganos de reproducción masculinos. Los pistilos, formados por estigma, estilo, ovario y óvulo, son las piezas más internas. El carpelo recibe el grano de polen y, si se produce fecundación, forma el fruto. Se considera que el carpelo ha evolucionado como medio de protección frente a insectos devoradores de óvulos y otros elementos nocivos del medio.

Angiospermas (del latín angi-, encerrada, y del griego sperma, semilla), nombre común de la división o filo que contiene las plantas con flor, que constituyen la forma de vida vegetal dominante. Los miembros de esta división son la fuente de la mayor parte de los alimentos en que el ser humano y otros mamíferos basan su subsistencia, así como de muchas materias primas y productos naturales. Pertenecen a este grupo casi todas las plantas arbustivas y herbáceas, la mayor parte de los árboles, salvo pinos y otras coníferas, y plantas más especializadas, como suculentas, epifitas y acuáticas. Aunque se conocen unas 224.000 especies, quedan muchas por descubrir. Las plantas con flor han ocupado casi todos los nichos ecológicos y dominan la mayor parte de los paisajes naturales. Aproximadamente las dos terceras partes de todas las especies son propias de los trópicos, pero las actividades humanas las están exterminando a gran velocidad. Sólo un millar de especies tienen importancia económica digna de consideración, y el grueso de la alimentación mundial procede de sólo quince especies. Si se investigaran como es debido, podrían utilizarse varios cientos más de especies.
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DESCRIPCIÓN
El elemento más característico de las angiospermas es la flor, cuya función es asegurar la reproducción de la planta mediante la formación de semillas. Las flores son brotes muy modificados, formados por cuatro partes fundamentales dispuestos en series independientes, o verticilos, que crecen en el ápice de tallos especializados. El verticilo externo es el cáliz, o conjunto de los sépalos, que son hojas modificadas, o brácteas, casi siempre de color verde. Viene a continuación la corola, formada por los pétalos; éstos también son hojas modificadas, pero normalmente de textura más fina y color más vivo. El tercer verticilo corresponde a los estambres, piezas formadoras de polen, que en conjunto constituyen el androceo o porción masculina de la flor. El verticilo más interno es el gineceo, formado por los carpelos, las estructuras femeninas encargadas de formar las semillas; los carpelos suelen fundirse en una estructura llamada pistilo.
Las semillas de las angiospermas se desarrollan dentro de un ovario, la parte del carpelo que rodea y protege los óvulos reproductores. La semilla se forma a partir del óvulo después de la polinización y la fecundación. Ni óvulos ni semillas son elementos exclusivos de las angiospermas; las plantas de semilla desnuda (véase Gimnospermas), que comprenden coníferas, cícadas y ginkgos, tienen óvulos que permanecen expuestos en la superficie de las hojas escuamiformes especializadas de las piñas o conos. Lo exclusivo de las angiospermas es el desarrollo de la semilla a partir de un óvulo encerrado en un ovario que, según crece la semilla fecundada, se agranda hasta convertirse en fruto.
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EVOLUCIÓN
Dicotiledóneas y monocotiledóneas
Las dos clases de angiospermas o plantas con flor difieren en varios aspectos. Las dicotiledóneas, representadas aquí por el diente de león, tienen órganos florales (sépalos, pétalos, estambres y pistilos) en múltiplos de cuatro o cinco. En cambio, los órganos florales del lirio y otras monocotiledóneas suelen presentarse en múltiplos de tres. Las hojas de las dicotiledóneas tienen nerviación reticular, que es paralelinervia en las monocotiledóneas. El tejido vascular (xilema y floema) de las dicotiledóneas presenta disposición anular, y está disperso en el tallo de las monocotiledóneas. Las semillas de las dicotiledóneas tienen dos cotiledones, y sólo uno las de las monocotiledóneas. En las dicotiledóneas, el tallo y la raíz experimentan crecimiento secundario, que aporta cámbium vascular y xilema y floema secundarios; las monocotiledóneas no tienen crecimiento secundario. Estas diferencias reflejan una divergencia precoz en la historia evolutiva de las angiospermas. Las monocotiledóneas, que son las más avanzadas, evolucionaron a partir de una dicotiledónea primitiva.

La exclusiva flor de las angiospermas probablemente evolucionó a partir de una gimnosperma ahora extinguida con piñas, polinizadas por insectos, que combinaban partes reproductivas masculinas y femeninas. Casi todas las gimnospermas vivientes tienen polinización anemófila (por el viento), pero algunos grupos fósiles y supervivientes aportan indicios de polinización por insectos (entomófila). Aunque los insectos favorecen la polinización, también devoran los óvulos, y se piensa que el desarrollo del carpelo que encierra el óvulo es una adaptación para proteger a éste y a la semilla en desarrollo de la predación de los insectos. El carpelo también protege de otras influencias nocivas del medio, como la desecación, y ha permitido reducir el tamaño del óvulo, perfeccionar el proceso de la polinización y desarrollar otras piezas de la flor, todo lo cual aumenta las probabilidades de reproducirse con buenos resultados.
Clasificación científica: las angiospermas constituyen la división Magnoliofitos (Magnoliophyta). El grupo de las angiospermas se divide en dos clases: Magnoliópsidas (Magnoliopsida) y Liliópsidas (Liliopsida), conocidas como dicotiledóneas y monocotiledóneas respectivamente; representan líneas evolutivas diferenciadas que probablemente se separaron en una etapa muy primitiva de la historia del grupo. Se cree que las antecesoras directas de las angiospermas fueron gimnospermas leñosas; algunos grupos de dicotiledóneas leñosas (véase Magnoliáceas) se consideran angiospermas primitivas. Las especies monocotiledóneas son más modernas que las dicotiledóneas y han evolucionado a partir de un grupo primitivo de éstas últimas (véase Ninfeáceas).


Las increíbles y asombrosas algas


Especies intermareales
Numerosas algas, junto con unas pocas especies de plantas con flor, representan las especies dominantes que se encuentran en todas las zonas intermareales. Todas estas especies tienen adaptaciones especiales para protegerse de la desecación cuando se hayan expuestas durante la bajamar. La mayoría de las algas marinas son comestibles y se consideran un alimento básico en algunas partes del mundo. Algunos extractos de algas se utilizan en la fabricación de productos como helados y cosméticos.

Algas, grupo de organismos de estructura simple que producen oxígeno al realizar el proceso de la fotosíntesis. Como las plantas, la mayoría de las algas utilizan la energía del Sol para crear compuestos orgánicos. Sin embargo, las algas no tienen raíces, ni hojas ni otras estructuras propias de las plantas. Son los organismos fotosintéticos más importantes del planeta pues capturan mayor cantidad de energía solar y producen más oxígeno (un subproducto de la fotosíntesis) que todas las plantas juntas. Las algas constituyen, además, el primer eslabón de la mayor parte de las cadenas alimentarias acuáticas, y sustentan una gran diversidad animal.

Crecimiento de algas en hábitats extremos
Las algas son capaces de vivir en hábitats en los que pocos organismos pueden sobrevivir. Pueden medrar prácticamente en cualquier lugar en el que haya luz solar y una humedad adecuada. Existen algas en lagos de agua dulce, estanques, arroyos, pantanos, sobre suelos húmedos, en bosques y en todas las zonas marinas que reciben luz solar. También sobre la nieve y los glaciares en la Antártida (izquierda), y en fuentes termales del Parque nacional de Yellowstone, Wyoming (EEUU) (derecha).

Las algas viven en hábitats muy diversos. Las algas microscópicas, que constituyen el fitoplancton, flotan en lagos y océanos. Aunque la mayoría de las algas son unicelulares y microscópicas, algunas de 1 o 2 micrómetros de diámetro (1 micrómetro = 0,001 milímetros), muchas son pluricelulares y visibles a simple vista. Numerosas algas unicelulares se agrupan formando colonias. Las algas marinas son las que tienen mayor tamaño y alcanzan unos 100 m. Aunque la mayoría crecen en aguas dulces o saladas, algunas especies pueden crecer sobre el suelo, los árboles y los animales.

Líquenes desarrollándose sobre una roca
Un liquen es una combinación de dos organismos, un alga y un hongo. Muchos líquenes están formados por tres capas, con un estrato algal intercalado entre dos capas de hongos. El alga se encarga de proporcionar el alimento al liquen mediante la fotosíntesis, mientras que el hongo absorbe agua y otros nutrientes. Ni el hongo ni el alga pueden vivir independientes el uno del otro.

Ciertas algas han evolucionado hacia la pérdida de su capacidad fotosintética. Muchos géneros de algas tienen representantes que viven en simbiosis con hongos y forman los líquenes. Otras algas, llamadas zooxantelas, viven en las células de los corales que forman los arrecifes. En ambos casos, las algas proporcionan oxígeno y nutrientes complejos a sus anfitriones y, a cambio, reciben protección y nutrientes sencillos. Esta situación permite a los dos organismos sobrevivir en unas condiciones en las que no podrían hacerlo solos.
En las algas pluricelulares, las células no se organizan formando verdaderos tejidos y, por tanto, tampoco poseen órganos, como raíz, tallo y hojas; en cambio, forman una estructura que recibe el nombre de talo. Las algas se diferencian de los briofitos (musgos y hepáticas), que también carecen de tejidos complejos, en que sus células reproductoras se originan en estructuras unicelulares y no pluricelulares. El estudio de las algas se llama ficología (del griego, phykos, que significa ‘alga de mar’) o algalogía (del latín, alga).
2
CARACTERÍSTICAS FÍSICAS
Con excepción de las cianobacterias, que también han recibido el nombre de algas verdeazuladas, las algas están formadas por células eucariotas —es decir el interior de la célula está organizado en orgánulos separados por una membrana, entre los que se encuentran el núcleo y las mitocondrias. Las cianobacterias son organismos procariotas, es decir organismos unicelulares bastante simples que carecen de núcleo. Sin embargo, como su actual nombre indica, las cianobacterias tienen características similares a las bacterias y las clasificaciones más modernas las incluyen en ese grupo.
Un importante orgánulo que se localiza en las algas eucariotas es el cloroplasto, que contiene los pigmentos responsables de capturar la energía del Sol durante la fotosíntesis. En la mayoría de las algas el principal pigmento es la clorofila, el mismo que poseen las plantas. Muchas algas contienen otros pigmentos secundarios, como los carotenoides, que son pardos u amarillos, y las ficobilinas, que son rojas o azules. Los pigmentos secundarios proporcionan a las algas sus característicos colores.
Al igual que sucede en las plantas, la mayoría de las algas tienen paredes celulares rígidas compuestas principalmente por celulosa. Una excepción son las diatomeas, cuyas paredes se componen principalmente de sílice. Esta sustancia les proporciona rigidez y forma elaborados patrones que se utilizan para identificar las distintas especies. Muchas algas tienen apéndices similares a látigos, llamados flagelos, unidos a sus paredes. Al batir sus flagelos mediante movimiento rotatorio, estas algas son capaces de desplazarse a través del agua. Unas pocas especies que carecen de paredes celulares rígidas son capaces de extender hacia fuera una parte de su cuerpo para arrastrarse sobre superficies sólidas, de forma parecida a como hacen las amebas.
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REPRODUCCIÓN
Ciclo biológico de un alga
La lechuga de mar Ulva crece en rocas y otras superficies en mares poco profundos de todo el mundo. Sigue un esquema reproductivo llamado alternancia de generaciones, según el cual se producen dos generaciones –una que se reproduce sexualmente y otra que se reproduce asexualmente- para completar su ciclo vital. Aunque los miembros maduros de ambas generaciones parecen iguales al ojo inexperto, diferencias cromosómicas microscópicas distinguen a uno de otro. En este diagrama, la primera generación, que tiene dos juegos completos de cromosomas (2n), aparece sobre un fondo blanco, mientras la segunda generación, que sólo tiene un juego de cromosomas (n), aparece sobre un fondo gris. La primera generación, llamada esporofito, se sirve de la reproducción asexual para formar esporas, diminutas células reproductoras que se convierten en individuos maduros llamados gametofitos. Los gametofitos producen gametos, células reproductoras masculinas y femeninas que se fusionan durante la fecundación para producir un cigoto, un organismo con dos juegos completos de cromosomas que se convierte en un esporofito, completando de ese modo el ciclo vital.

Las algas se reproducen de diversas maneras. Algunas especies se reproducen asexualmente, otras sexualmente y muchas de las dos formas. En la reproducción asexual un individuo da lugar a otros dos sin combinar su material genético con el de otro individuo. La forma más simple de reproducción asexual es la fisión binaria. Algunas algas pluricelulares, como las del género Sargassum, se reproducen asexualmente mediante fragmentación, en la que cada uno de los fragmentos que proceden del organismo parental origina un nuevo individuo. En un proceso similar, llamado gemación o brotación, una yema se despega del alga pluricelular y origina un nuevo organismo. Muchas algas producen también células especiales, llamadas esporas, capaces de desarrollarse en nuevos organismos. Si estas esporas se mueven mediante flagelos se llaman zoosporas.
En la reproducción sexual, se combina el material genético de dos individuos. La forma más simple de reproducción sexual es la conjugación, cuando dos organismos similares se unen e intercambian su material genético. Otras algas pluricelulares llevan a cabo una reproducción sexual más compleja que implica la unión de células reproductoras especiales, llamadas gametos, para formar el cigoto.
Muchas algas, como las algas verdes del género Ulva, siguen un esquema reproductivo, llamado alternancia de generaciones, en el que, para completar su ciclo vital, se suceden dos generaciones –una que se reproduce sexualmente y otra que se reproduce asexualmente. La forma haploide, llamada gametofito, origina, mediante mitosis, gametos haploides. Estos gametos se unen y forman un cigoto diploide, que se desarrolla en un organismo diploide, denominado esporofito. El esporofito produce, mediante meiosis, esporas haploides que se desarrollan y forman el gametofito. Las dos generaciones son morfológicamente similares y se dice que son isomórficas. Sin embargo, no todas las algas que sufren alternancia de generaciones tienen formas haploides y diploides similares. En el ciclo de vida de las algas del género Laminaria, el gametofito y el esporofito son distintos morfológicamente o heteromórficos. El esporofito es más grande y posee una especie de láminas similares a hojas y el gametofito es pequeño y filamentoso.
4
TIPOS DE ALGAS
Los científicos han clasificado las algas de diversos modos. Tradicionalmente los botánicos han estudiado las formas inmóviles, mientras que las móviles, incluso las fotosintéticas, han interesado también a los zoólogos. Sin embargo, una división simplista de las algas en animales y vegetales es incorrecta. Los actuales sistemas de clasificación incluyen las algas en el reino Protoctistas, junto con otros organismos eucariotas que carecen de verdaderos tejidos especializados. En algunas clasificaciones, las líneas filogenéticas con formas pluricelulares se incluyen en el reino Vegetal. Las cianobacterias, sin embargo, se clasifican, junto con las bacterias, en el reino Móneras, que incluye a los organismos procariotas. Este sistema de clasificación continua siendo intensamente debatido al tiempo que las nuevas investigaciones incrementan nuestro conocimiento sobre cómo estos organismos están relacionados entre sí. Las investigaciones actuales sugieren que existen, al menos, 16 líneas filogenéticas (grupos de organismos con un antepasado común). A una línea filogenética se le suele dar la categoría de un filo en zoología y de una división en botánica.
Las líneas filogenéticas de las algas se definen según determinadas características. Entre ellas están: los pigmentos fotosintéticos, los productos de reserva, la composición de la pared celular, los flagelos de las células móviles y la estructura del núcleo, el cloroplasto, el pirenoide (zona del cloroplasto que participa en la formación de almidón) y la mancha ocular (orgánulo constituido por una gran concentración de lípidos).
4.1
Algas verdes
Algas verdes
Estas algas verdes, que se muestran aquí expuestas durante la marea baja, pertenecen a una de las 6.000 o 7.000 especies que constituyen el filo de los Clorofitos. Los organismos de este filo pueden ser células simples, láminas amorfas o agrupamientos de largos filamentos trenzados. Aunque son capaces de sobrevivir en agua marina o dulce, suelos húmedos, o nieve y hielo, la mayoría de las especies se encuentran en hábitats de agua dulce.

Las algas verdes constituyen el filo Clorofitos (Chlorophyta) y se asemejan a las plantas superiores en que tienen clorofila a y b y almidón como material de reserva. Las algas verdes difieren en tamaño desde las formas unicelulares microscópicas, que constituyen una parte importante del plancton de los hábitats de agua dulce y los océanos, hasta las formas pluricelulares de varios centímetros de longitud. Muchas algas verdes unicelulares se agrupan en filamentos y son visibles como musgo de río o verdín de charca. La mayor parte de las algas verdes son acuáticas, tanto marinas como de agua dulce, pero algunas son terrestres y viven en ambientes húmedos.

Desmidiácea
Las desmidiáceas son algas verdes unicelulares propias de aguas dulces. Se pueden reproducir sexualmente y asexualmente.

Las algas verdes constituyen un grupo parafilético que, en algunos sistemas de clasificación, se encuadra dentro de los reinos Protoctista y Vegetal. Las clorofíceas constituyen un grupo de algas verdes monofilético que incluye formas unicelulares microscópicas y otras multicelulares de varios centímetros de longitud. Las especies del género Volvox son clorofíceas microscópicas que pueden formar colonias de gran tamaño. La especie Ulva lactuca, o lechuga de mar, forma un talo delgado con dos capas celulares.
4.2
Algas rojas
Algas coralinas rojas
Las algas coralinas rojas pertenecen al filo de los Rodofitos. Acumulan carbonato de calcio en sus paredes celulares, lo que les proporciona una apariencia y textura rígidas. La mayoría de las algas rojas tienen la capacidad de realizar la fotosíntesis a mayor profundidad que otros tipos de algas. Algunas especies de las islas Bahamas crecen a profundidades cercanas a los 270 metros.

Las algas rojas componen el filo Rodofitos (Rhodophyta). Son organismos eucariotas, es decir, tienen membrana nuclear, y casi todos son pluricelulares. A diferencia de otras algas eucariotas, las algas rojas no tienen flagelos (apéndices a modo de látigo usados para la locomoción). Su color rojizo característico se debe a la presencia del pigmento fotosintético ficoeritrina. Las algas rojas también contienen los pigmentos ficocianina, carotenoides y clorofila. Casi todas están confinadas a hábitats marítimos y viven en aguas costeras y en aguas de hasta 260 m de profundidad, adaptándose a las distintas profundidades gracias a su capacidad para variar la proporción de sus distintos pigmentos según la cantidad de luz que reciben. Las algas que viven a mayores profundidades parecen casi negras, debido a que poseen grandes cantidades de ficoeritrina. A profundidades medias las algas tienen un color rojizo, mientras que las que viven en aguas menos profundas tienen un color verdoso, porque las pequeñas cantidades de ficoeritrina no son suficientes para enmascarar el color verde de la clorofila.
Las algas rojas muestran diversas estrategias reproductoras, entre las que se encuentran la fragmentación y la producción de esporas. Una estrategia poco común es la que tienen varias especies, incluidas las del género Polysiphonia, que comprende una alternancia de tres generaciones. Un esporofito diploide produce esporas diploides que germinan y originan otro esporofito diploide que parece totalmente distinto al primero. Este segundo esporofito produce, mediante meiosis, esporas haploides que germinan y dan lugar al gametofito.
Aunque la gran mayoría vive en hábitats marinos, algunas especies viven en aguas dulces. Algunas algas rojas marinas, llamadas algas coralinas, depositan carbonato cálcico en sus paredes celulares, favoreciendo la formación de los arrecifes de coral, al producir material nuevo y sedimentarse junto a otros organismos.
Las paredes celulares de ciertas algas rojas son la única fuente de donde se extraen dos polisacáridos de gran importancia económica: el agar y el carraguín. Ambas sustancias están químicamente relacionadas y tienen propiedades suspensivas, emulsionantes, estabilizantes y gelidificantes. El agar es conocido por su uso en la preparación de los medios de cultivo para los microorganismos; el carraguín por su empleo en la fabricación de productos lácteos, aunque también se usa en la industria textil, en cosmética, en farmacia y en tipografía. Varias algas rojas, de las cuales la más conocida es el nori, son importantes en la dieta de algunos países, especialmente en Japón.
4.3
Algas pardas, algas pardodoradas y diatomeas
Diatomeas
Las diatomeas son un importante grupo de organismos marinos unicelulares que tienen una pared celular de sílice. Las diatomeas, y otras algas unicelulares, forman parte de un grupo llamado fitoplancton que es un eslabón básico de la cadena alimentaria marina.

Las algas pardas, las pardodoradas y las diatomeas forman un grupo numeroso y complejo llamado filo Heterokontofitos (Heterokontophyta), que incluye organismos con tamaños que van desde una fracción de milímetro hasta más de 60 metros de longitud. Tienen pigmentos secundarios carotenoides que tienden a enmascarar el color verde que proporciona la clorofila, dándoles el color dorado o pardo dorado que les caracteriza. Las células flageladas de este filo tienen dos flagelos de distinta longitud.
Las algas pardodoradas adoptan su característico colorido por la presencia del pigmento fucoxantina. Estas algas son mayoritariamente unicelulares o coloniales, y nadan y flotan en los lagos y océanos formando parte del fitoplancton. En las lagunas poco profundas que se secan en verano o se congelan completamente en invierno, las algas pardodoradas sobreviven porque forman quistes protectores que pueden aguantar esas duras condiciones. Cuando las condiciones vuelven a ser favorables, las algas emergen de esos quistes. Como ocurre en muchos otros grupos de algas, las formas unicelulares suelen reproducirse mediante fisión, mientras que las formas pluricelulares o coloniales se reproducen o por fragmentación o mediante producción de esporas.

Laminaria gigante
Con más de 60 m de longitud, la laminaria gigante es la mayor de las algas marinas. Como otras algas, se diferencia de las plantas superiores en que carece de hojas, tallos, raíces y aparato vascular en sentido estricto. La laminaria gigante forma parte de la dieta básica en Japón y otros lugares. Se utiliza en la elaboración de helados, cosméticos y otros productos.

Las diatomeas son organismos unicelulares pero pueden asociarse formando colonias filamentosas. Se caracterizan por depositar sílice en las paredes celulares. Las paredes de sus células consisten en dos mitades casi idénticas que encajan más o menos como una caja y su tapadera. Las diatomeas se reproducen tanto asexual como sexualmente. La reproducción asexual es por división celular; las cubiertas se separan y cada mitad segrega otra un poco más pequeña que encaja con la anterior. La diatomea nueva que se forma a partir de la tapa es del mismo tamaño que la diatomea progenitora, mientras que la que crece a partir de la base inferior es ligeramente más pequeña que su progenitora. La reproducción sexual tiene lugar cuando, tras divisiones celulares sucesivas, la célula hija alcanza una talla mínima. Estas pequeñas diatomeas forman gametos haploides que pierden sus pareces celulares y se fusionan, formando un cigoto, que aumenta de tamaño y forma las cubiertas. Las diatomeas se encuentran principalmente en charcas de agua dulce o en las capas superficiales de los océanos, donde constituyen un componente principal del plancton. Cuando un organismo muere, sus paredes celulares de sílice permanecen intactas. A lo largo del tiempo esas cubiertas se hunden en el fondo marino y se van acumulando. Esta tierra de diatomeas se utiliza como abrasivo, material filtrante, agente decolorante o para el control de plagas de insectos.
Las algas pardas son pluricelulares y su tamaño varía desde pequeños filamentos hasta los 100 m de longitud que pueden alcanzar las algas de mayor tamaño y más complejas, como las del género Laminaria. La mayoría de las algas pardas viven en aguas marinas, fijas a las rocas cerca de la costa. Las algas del género Sargassum, en cambio, flotan en mar abierto, formando enormes masas flotantes en el mar de los Sargazos, al norte del océano Atlántico. Su color es debido a la presencia del pigmento fucoxantina. El ciclo de vida de las algas pardas varía considerablemente, pero la mayoría poseen alternancia de generaciones.
4.4
Dinoflagelados
Dinoflagelados
Los dinoflagelados son el segundo grupo más importante del fitoplancton, que es el responsable de la producción de energía en la cadena trófica oceánica. Tienen una estructura semejante a un látigo llamada flagelo, que actúa como órgano de locomoción y muestran características tanto de vegetales como de animales. Los dinoflagelados pueden reproducirse con rapidez, produciendo grandes poblaciones de forma inmediata; ciertas especies, mediante este tipo de crecimiento, forman las mareas rojas tóxicas que matan a los peces y contaminan los mariscos.

Los dinoflagelados (filo Pyrrophyta) son organismos unicelulares y generalmente marinos, aunque algunas especies viven en aguas dulces. Presentan dos flagelos desiguales que utilizan para desplazarse. Tienen un surco transversal que rodea toda la célula y en el que se aloja un flagelo y un surco longitudinal que aloja el otro flagelo. Algunos poseen dos cubiertas que contienen celulosa o una cubierta formada por varias placas que pueden presentar prolongaciones a modo de cuernos u otras ornamentaciones. La mayoría son fotosintéticos y desempeñan un papel destacado como productores primarios en la red trófica de los océanos. Son conocidos porque originan la marea roja.

Marea roja en la costa de Etiopía
Las mareas rojas se originan como consecuencia del aumento explosivo de las poblaciones de un grupo de algas unicelulares diminutas, llamadas dinoflagelados. Pueden estar provocadas por aportes excesivos de nutrientes desde el medio terrestre, o por el vertido de aguas residuales no depuradas en zonas costeras, ya que ambos procesos fertilizan el medio estimulando el desarrollo de las algas. Algunos organismos de las mareas rojas producen toxinas, que se concentran en animales filtradores como almejas, mejillones, ostras y crustáceos. Estas toxinas pueden causar enfermedades o muerte de animales o seres humanos que hayan ingerido animales filtradores contaminados.

Algunas especies de dinoflagelados carecen de cloroplastos y dependen de otras especies para alimentarse. Algunos son parásitos pero otros son carnívoros y atrapan a los organismos de los que se alimentan. Por el contrario, muchas especies fotosintéticas viven dentro de las células de otros organismos, por ejemplo de los corales y de las almejas gigantes. Estos dinoflagelados comparten el alimento que producen mediante fotosíntesis con su hospedador y a cambio reciben protección y algunos nutrientes.
Bajo condiciones ambientales favorables, algunas especies de dinoflagelados se reproducen en cantidades enormes provocando un aumento exagerado de las poblaciones de estos organismos, lo que se conoce como florecimiento o floraciones algales (bloom en inglés). Si las especies que originan esa proliferación poseen pigmentos rojos, se forman las llamadas mareas rojas, que reciben ese nombre por el color rojizo que adquiere el mar como resultado de los pigmentos de los dinoflagelados. Las mareas rojas pueden ser muy destructivas ya que esas enormes poblaciones de dinoflagelados consumen grandes cantidades de oxígeno provocando la muerte de los peces por asfixia. Además, algunos dinoflagelados producen toxinas, algunas de las cuales son capaces de matar a los peces mientras que otras pueden pasar a través de la cadena alimentaria, acumulándose por ejemplo en los moluscos, hasta llegar a los seres humanos, provocando intoxicaciones que pueden ocasionar la muerte.
4.5
Cianobacterias
Cianobacterias
Las cianobacterias representan el grupo de células más primitivo. Son organismos extremadamente simples que pueden vivir como sencillas células, como finos filamentos, al igual que los que se muestran aquí, o como colonias simples. Las cianobacterias son capaces de resistir una amplia variedad de condiciones ambientales, desde hábitats de agua dulce o marina, hasta terrenos nevados y glaciares. Asimismo pueden sobrevivir y prosperar con temperaturas muy altas.

Al igual que las bacterias, las cianobacterias carecen de núcleo, mitocondrias y cloroplastos. Las cianobacterias contienen membranas internas, llamadas tilacoides, que contienen clorofila así como otras estructuras relacionadas con la fotosíntesis. Mientras que las plantas superiores tienen dos clases de clorofila, llamadas a y b, las cianobacterias solo poseen clorofila a. El color de las cianobacterias varía desde el verde azulado al rojizo en función de la cantidad que posean de otros pigmentos (la ficocianina, azul, y la ficoeritrina, rojo), que tienden a enmascarar el color verde de la clorofila. Las cianobacterias se reproducen asexualmente por escisión binaria, producción de esporas, o fragmentación formando células, colonias, filamentos o masas gelatinosas.
Las cianobacterias pueden tener efectos beneficiosos o perjudiciales para los seres humanos. Algunas fijan nitrógeno y enriquecen los hábitats en los que crecen, como sucede en los arrozales, mientras que otras producen toxinas. En condiciones favorables, algunas formas planctónicas de cianobacterias dulceacuícolas se pueden multiplicar en cantidades masivas y producen unas toxinas que pueden envenenar al ganado.


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