Las plantas son necesarias para la vida?

Botánica, rama de la biología que se ocupa del estudio de las plantas, incluida su estructura,
propiedades y procesos bioquímicos. También se incluyen la clasificación de plantas y el estudio de enfermedades de las plantas y de las interacciones con el medio ambiente. Los principios y descubrimientos de la botánica han proporcionado la base para ciencias aplicadas como la agricultura, la horticultura y la silvicultura.


Las plantas eran de suma importancia para el hombre primitivo; él dependía de ellos como fuentes de alimento, refugio, ropa, medicina, ornamento, herramientas y magia. Hoy se sabe que, además de sus valores prácticos y económicos, las plantas verdes son indispensables para toda la vida en la Tierra: mediante el proceso de fotosíntesis, las plantas transforman la energía del sol en energía química de los alimentos, lo que hace posible toda la vida. Una segunda capacidad única e importante de las plantas verdes es la formación y liberación de oxígeno como subproducto de la fotosíntesis. El oxígeno de la atmósfera, tan absolutamente esencial para muchas formas de vida, representa la acumulación de más de 3,500,000,000 de años de fotosíntesis por plantas verdes.

Aunque los muchos pasos en el proceso de la fotosíntesis se han comprendido completamente solo en los últimos años, incluso en tiempos prehistóricos, el hombre de alguna manera reconoció intuitivamente que existía alguna relación importante entre el sol y las plantas. Tal reconocimiento es sugerido por el hecho de que, en las tribus primitivas y las primeras civilizaciones, la adoración del sol a menudo se combinaba con la adoración de las plantas.
bioquímica de importancia científica básica.


Fundamentalmente, la botánica sigue siendo una ciencia pura, incluida cualquier investigación sobre la vida de las plantas y limitada solo por los medios técnicos del hombre para satisfacer su curiosidad. A menudo se ha considerado una parte importante de una educación liberal, no solo porque es necesaria para comprender la agricultura, la horticultura, la silvicultura, la farmacología y otras artes y ciencias aplicadas, sino también porque la comprensión de la vida vegetal está relacionada con la vida. en general.

Debido a que el hombre siempre ha dependido de las plantas y rodeado de ellas, las ha entretejido en sus diseños, en la ornamentación de su vida, incluso en su simbolismo religioso . Una alfombra persa y una colcha de un telar de Nueva Inglaterra emplean diseños convencionales derivados de las formas de las flores. Pintores medievales y grandes maestros del Renacimiento representaron varias figuras veneradas rodeadas de rosas, lirios, violetas y otras flores, que simbolizaban la castidad, el martirio, la humildad y otros atributos cristianos.

Métodos En Botánica
Aspectos morfológicos
La invención del microscopio compuesto proporcionó un instrumento valioso y duradero para la investigación de la estructura interna de las plantas. Los primeros morfólogos de las plantas, especialmente los que estudian la estructura celular, se vieron perjudicados tanto por la falta de conocimiento adecuado de cómo preparar los especímenes como lo estaban por los microscopios imperfectos de la época. Una revolución en la efectividad de la microscopía ocurrió en la segunda mitad del siglo XIX con la introducción de técnicas para fijar las células y para teñir sus partes componentes. Antes del desarrollo de estas técnicas, la célula, vista con el microscopio, aparecía como un contenedor diminuto con una porción densa llamada núcleo. El descubrimiento de que las partes de la célula responden a ciertas manchas facilitó la observación. El desarrollo de técnicas para preparar los tejidos de las plantas para el examen microscópico se continuó en la década de 1870 y 1880 y dio como resultado el refinamiento gradual del campo de la citología nuclear, o cariología. Los cromosomas se reconocieron como estructuras constantes en el ciclo de vida de las células, y se descubrió la naturaleza y el significado de la meiosis , un tipo de división celular en el cual las células hijas tienen la mitad del número de cromosomas del progenitor; sin este descubrimiento, la importancia de las leyes de la herencia de Mendel podría haber pasado desapercibida. Las manchas vitales, tintes que se pueden usar en el material vivo, se usaron por primera vez en 1886 y se han refinado en gran medida desde entonces.

La mejora de la metodología de la morfología no ha sido particularmente rápida, a pesar de que se han desarrollado técnicas satisfactorias para la histología, la anatomía y la citología. La incrustación de material en cera de parafina , el desarrollo de la rotativael microtomo para cortar secciones muy delgadas de tejido para la visualización del microscopio, y el desarrollo de técnicas de tinción son refinamientos de métodos previamente conocidos. La invención del microscopio de fase hizo posible el estudio del material vivo no fijado y no manchado, con suerte más cerca de su estado natural. El desarrollo del microscopio electrónico , sin embargo, ha proporcionado al morfólogo de la planta una nueva dimensión de aumento de la estructura de las células y los tejidos vegetales. La estructura fina de la célula y de sus componentes, como las mitocondrias y el aparato de Golgi, han estado bajo un estudio intensivo. El conocimiento de la estructura fina de las células vegetales ha permitido a los investigadores determinar los sitios de actividades bioquímicas importantes, especialmente aquellos involucrados en la transferencia de energía durante la fotosíntesis y la respiración. El microscopio electrónico de barrido , un desarrollo relativamente reciente, proporciona una imagen tridimensional de las estructuras superficiales con grandes aumentos.

Para la investigación experimental sobre la morfogénesis de las plantas, se cultivan órganos aislados en su etapa embrionaria, grupos de células o incluso células individuales. Una de las técnicas más interesantes desarrolladas hasta ahora permite el cultivo de tejido vegetal de plantas superiores como células individuales; la aireación y la agitación continua mantienen las células suspendidas en el medio de cultivo líquido .

El hombre más antiguo, como los otros mamíferos antropoides (por ejemplo, simios, monos), dependía totalmente de los recursos naturales de su entorno, que, hasta que desarrolló métodos de caza, consistía casi por completo en plantas. El comportamiento del hombre anterior a la Edad de Piedra se puede inferir mediante el estudio de la botánica de los pueblos aborígenes en diversas partes del mundo. Los grupos tribales aislados en América del Sur, África y Nueva Guinea, por ejemplo, tienen un amplio conocimiento de las plantas y distinguen cientos de clases según su utilidad, como comestibles, venenosas o de otra manera importantes en su cultura. Han desarrollado sistemas sorprendentemente sofisticados de nomenclatura y clasificación, que se aproximan al sistema binomial (es decir, nombres genéricos y específicos) que se encuentran en la biología moderna. La necesidad de reconocer diferentes tipos de plantas y darles nombres parece ser tan antigua como la raza humana.

Con el tiempo, las plantas no solo fueron recolectadas por el hombre primitivo sino que también fueron cultivadas por él. Esta domesticación resultó no solo en el desarrollo de la agricultura sino también en una mayor estabilidad de las poblaciones humanas que previamente habían sido nómadas. Desde el establecimiento de los pueblos agrícolas en los lugares donde podrían depender de suministros de alimentos adecuados llegaron los primeros pueblos y las primeras civilizaciones.

Debido a la larga preocupación del hombre por las plantas, se ha acumulado una gran cantidad de folclore, información general y datos científicos reales, que se han convertido en la base de la ciencia de la botánica.

Antecedentes históricos
Theophrastus, un filósofo griego que estudió primero con Platón y luego se convirtió en discípulo de Aristóteles, es acreditado con la botánica fundadora. Sólo dos de los aproximadamente 200 tratados botánicos escritos por él son conocidos por la ciencia: originalmente escritos en griego alrededor del 300 aC, han sobrevivido en forma de manuscritos latinos, De causis plantarum y De historia plantarum. Sus conceptos básicos de morfología, clasificación y la historia natural de las plantas, aceptados sin discusión durante muchos siglos, ahora son de interés principalmente debido al punto de vista independiente y filosófico de Teofrasto.

Pedanius Dioscorides, un botánico griego del siglo I dC, fue el escritor botánico más importante después de Teofrasto. En su obra principal, una hierba en griego, describió unos 600 tipos de plantas, con comentarios sobre su hábito de crecimiento y forma, así como sobre sus propiedades medicinales. A diferencia de Teofrasto, que clasificó las plantas como árboles, arbustos y hierbas, Dioscorides agrupó sus plantas en tres categorías: aromáticas, culinarias y medicinales. Su herbario, único en el sentido de que fue el primer tratamiento de plantas medicinales para ser ilustrado, se mantuvo durante 15 siglos como la última palabra en botánica médica en Europa.

Desde el siglo II a. C. hasta el siglo I d. C., una sucesión de escritores romanos -Cato, Varro, Virgilio y Columela- preparó manuscritos en latín sobre agricultura, jardinería y fruticultura pero mostró poca evidencia del espíritu de investigación científica propia. sake que era tan característico de Teofrasto. En el siglo I DC, Plinio el Viejo, aunque no era más original que sus predecesores romanos, parecía más diligente como compilador. Su Historia naturalis, una enciclopedia de 37 volúmenes, compilada de unas 2.000 obras que representan 146 autores romanos y 327 griegos, tiene 16 volúmenes dedicados a las plantas. Aunque no es crítico y contiene mucha desinformación, este trabajo contiene mucha información que de otro modo no estaría disponible, ya que la mayoría de los volúmenes a los que se refiere han sido destruidos.

La imprenta revolucionó la disponibilidad de todo tipo de literatura, incluida la de las plantas. En los siglos XV y XVI, se publicaron muchas hierbas con el propósito de describir plantas útiles en medicina. Escrito por médicos y botánicos de orientación médica, las hierbas más antiguas se basaron en gran medida en el trabajo de Dioscórides y, en menor medida, en Teofrasto, pero gradualmente se convirtieron en el producto de la observación original. La creciente objetividad y originalidad de las hierbas a través de las décadas se refleja claramente en la calidad mejorada de las xilografías preparadas para ilustrar estos libros.

En 1552, un manuscrito ilustrado sobre plantas mexicanas, escrito en azteca, fue traducido al latín por Badianus; otros manuscritos similares que se sabe que han existido parecen haber desaparecido. Mientras que los productos herbáceos en China datan mucho más atrás que los de Europa, se han conocido recientemente y por eso han contribuido poco al progreso de la botánica occidental.

La invención de la lente óptica durante el siglo XVI y el desarrollo del microscopio compuesto alrededor de 1590 abrieron una era de ricos descubrimientos sobre las plantas; antes de ese momento, todas las observaciones por necesidad se habían hecho a simple vista. Los botánicos del siglo XVII abandonaron el énfasis anterior en la botánica médica y comenzaron a describir todas las plantas, incluidas las muchas nuevas que se estaban introduciendo en grandes cantidades en Asia, África y América. Entre los botánicos más destacados de esta época se encontraba Gaspard Bauhin, quien por primera vez desarrolló, de manera tentativa, muchos conceptos botánicos que todavía se consideraban válidos. En 1665, Robert Hooke publicó, bajo el título Micrographia, los resultados de sus observaciones microscópicas en varios tejidos vegetales. Es recordado como el iniciador de la palabra celda, refiriéndose a las cavidades que observó en finas rebanadas de corcho; su observación de que las células vivas contienen savia y otros materiales con demasiada frecuencia ha sido olvidada. En la década siguiente, Nehemiah Grew y Marcello Malpighi fundaron la anatomía de las plantas; en 1671 comunicaron los resultados de estudios microscópicos simultáneamente a la Royal Society of London, y ambos publicaron tratados importantes.

La fisiología vegetal experimental comenzó con el brillante trabajo de Stephen Hales, quien publicó sus observaciones sobre los movimientos del agua en las plantas bajo el título Vegetable Staticks (1727). Sus conclusiones sobre la mecánica de la transpiración del agua en las plantas siguen siendo válidas, al igual que su descubrimiento -en ese momento sorprendente- de que el aire contribuye algo a los materiales producidos por las plantas. En 1774, Joseph Priestley demostró que las plantas expuestas a la luz solar emiten oxígeno, y Jan Ingenhousz demostró, en 1779, que las plantas en la oscuridad emiten dióxido de carbono. En 1804, Nicolas de Saussure demostró convincentemente que las plantas a la luz del sol absorben agua y dióxido de carbono y aumentan de peso, como Hales había informado casi un siglo antes.

El uso generalizado de la el microscopio por morfólogos de plantas proporcionó un punto de inflexión en el siglo XVIII: la botánica se convirtió en gran parte en una ciencia de laboratorio. Hasta la invención de las lentes simples y el microscopio compuesto, el reconocimiento y la clasificación de las plantas se basaban, en su mayor parte, en aspectos morfológicos tan grandes de la planta como el tamaño, la forma y la estructura externa de las hojas, raíces y tallos. Dicha información también se complementó con observaciones sobre cualidades más subjetivas de las plantas, como la comestibilidad y los usos medicinales.

En 1753 Linnaeus publicó su obra maestra,Species Plantarum , que contiene descripciones cuidadosas de 6.000 especies de plantas de todas las partes del mundo conocidas en ese momento. En este trabajo, que sigue siendo el trabajo de referencia básico para la taxonomía moderna de plantas, Linnaeus estableció la práctica denomenclatura binomial , es decir, la denominación de cada tipo de planta por dos palabras, el nombre del género y el nombre específico, como Rosa canina , el perro se levantó. La nomenclatura binomial había sido introducida mucho antes por algunos de los herbolarios, pero no fue generalmente aceptada; la mayoría de los botánicos siguieron usando descripciones formales engorrosas, que consisten en muchas palabras, para nombrar una planta. Linneo por primera vez puso el conocimiento contemporáneo de las plantas en un ordensistema , con pleno reconocimiento a los autores anteriores, y produjo una metodología de nomenclatura tan útil que no se ha mejorado mucho. Linneo también introdujo un “sistema sexual” de las plantas, por lo que el número de flores partes -en especial estambres, que producen las células sexuales masculinas y estilos, que son prolongaciones de los ovarios de las plantas que reciben polen granos se convirtieron en herramientas útiles para facilitar la identificación de las plantas . Este sistema simple, aunque efectivo, tenía muchas imperfecciones. Otros sistemas de clasificación, en los que se consideraron tantos caracteres como fue posible para determinar el grado de relación, fueron desarrollados por otros botánicos; de hecho, algunos aparecieron antes del tiempo de Linnaeus. La aplicación de los conceptos deCharles Darwin (en la evolución) y Gregor Mendel (en genética) para la taxonomía de plantas han proporcionado información sobre el proceso de evolución y la producción de nuevas especies.

La botánica sistemática ahora usa información y técnicas de todas las subdisciplinas de la botánica, incorporándolas en un solo cuerpo de conocimiento. La fitogeografía (la biogeografía de las plantas), la ecología de las plantas , la genética de poblacionesy diversas técnicas aplicables a las células -citotaxonomía y citogenética- han contribuido en gran medida al estado actual de la botánica sistemática y hasta cierto punto se han convertido en parte de ella. Más recientemente, la fitoquímica, las estadísticas computarizadas y la morfología de estructura fina se han agregado a las actividades de la botánica sistemática.

El siglo 20 ha visto un enorme aumento en la tasa de crecimiento de la investigación en botánica y los resultados derivados de la misma. La combinación de más botánicos, mejores instalaciones y nuevas tecnologías, todo con el beneficio de la experiencia del pasado, ha dado lugar a una serie de nuevos descubrimientos, nuevos conceptos y nuevos campos de actividad botánica. Algunos ejemplos importantes se mencionan a continuación.

Se está acumulando información nueva y más precisa sobre el proceso de fotosíntesis, especialmente con referencia a los mecanismos de transferencia de energía.

El descubrimiento del pigmento El fitocromo , que constituye un sistema de detección de luz previamente desconocido en las plantas, ha aumentado enormemente el conocimiento de la influencia del ambiente interno y externo en la germinación de las semillas y el tiempo de floración.

Se han descubierto varios tipos de hormonas vegetales (sustancias reguladoras internas), entre ellas la auxina , la giberelina y la cinetina, cuyas interacciones proporcionan un nuevo concepto de la forma en que la planta funciona como una unidad.

El descubrimiento de que las plantas necesitan ciertos oligoelementos que usualmente se encuentran en el suelo ha permitido cultivar áreas que carecen de algún elemento esencial al agregarlo al suelo deficiente.

El desarrollo de métodos genéticos para el control de la herencia de las plantas ha hecho posible la generación de plantas de cultivo mejoradas y enormemente productivas .

El desarrollo de la datación radiactiva-carbono de materiales vegetales de hasta 50,000 años es útil para el paleobotánico, el ecólogo, el arqueólogo y especialmente para el climatólogo, que ahora tiene una mejor base para predecir los climas de siglos futuros.

El descubrimiento de fósiles parecidos a algas y bacterias en rocas precámbricas ha llevado al origen estimado de las plantas en la Tierra hace 3.500.000.000 de años.

El aislamiento de sustancias antibióticas de hongos y organismos similares a bacterias ha proporcionado control sobre muchas enfermedades bacterianas y también ha aportado información