1.8 Niveles de Organización en los Organismos Vegetales

En las primeras rocas que contienen fósiles, se encontraron formas unicelulares o filamentosas. Aunque se desconoce su contenido celular (Fig. 1.2), es probable la presencia de clorofila, debido a que junto a los fósiles más antiguos se encontraron productos orgánicos de su desintegración.

Se asume que las células más antiguas eran poco diferenciadas. Algunas algas azules como Chroococcus (Fig. 1.7) podrían representar ese estadio primitivo, y su nivel de organización similar al de las cianofìceas actuales con algunos rasgos comunes con plantas fósiles más antiguas como Archaeosphaeroides:

Fig. 1.7.- Ciclo vital de Croococcus, como ejemplo del nivel 1 de la vida vegetal. Este ciclo de vida se asemeja al de plantas fósiles más antiguas como Archaeosphaeroides y al de las cianofíceas actuales.

Chroococcus, una de las células más antigua se presenta en la Fig. 1.4, como ejemplo de este nivel de organización, sus caracterìsticas se sintetizan en:
a.- Forma esférica, de tamaño reducido (pocas micras); sin eje celular y con divisiones en todas las direcciones.
b.- Forma de reprodución por mitosis de las células, las hijas se separan para desarrollarse independientemente.
c.- Sin organelos celulares, especialmente sin núcleo verdadero. Debido al tamaño de las moléculas que los componen, algunos organelos de tamaño muy reducido.
d.- Mayor resistencia y tolerancia a las condiciones de temperatura elevada. Esta se considera una característica primitiva, debido a que en esa época las temperaturas terrestres eran superiores a las actuales.
e.- Falta de sexualidad típica. Sin embargo se ha demostrado que en las bacterias existe transporte y combinación de moléculas de ADN de célula a célula; de esta manera hay recombinación de material hereditario, pues se observan fenómenos emparentados con el "cross-over".
f.- Autótrofos. Debido a la amplia distribución de clorofila que aún no se encontraba en los cloroplastos. Este caracter es predominantemente vegetal.

Pero también se puede inferir que el comportamiento original incluyera cambios irregulares de la posición de los ejes como se presenta en Chroococcus indicus. En los fósiles de algonquino se observan agregados irregulares de este tipo de colonias celulares primitivas. Se señalan dos hechos importantes:

1. Los organismos anucleados, presentan gran diversidad de formas para obtener energía, diferentes de Chroococcus, por ejemplo: Quimiosíntesis en las bacterias del azufre, del nitrito, del nitrato y del hierro; ellas obtienen y almacenan energía a partir de la oxidación del ácido sulfídrico a azufre o dióxido de azufre, del amoniaco a nitritos y nitratos. La diversidad en los organismos anucleados es signo de primitividad.
2. Las cianofíceas difieren del tipo de Chroococcus por su morfología. Resulta interesante que la variación de muchos procesos que se encuentran de nuevo en niveles superiores de organización, ya se presentaban en los organismos anucleados. Por ejemplo los cambios en determinados caracteres que se encuentran de nuevo como señales características de la evolución posterior de las plantas que caracterizan a hongos y algas.

Los organismos anucleados pronto formaron filamentos celulares sin división de trabajo los cuales hoy están representados en el género Oscillatoria, sin embargo la formación de la pared transversal es distinta en cianofíceas y en organismos nucleados. Otro proceso es la división de trabajo entre la base y el ápice de crecimiento, que también se presenta en los organismos anucleados se relacionarse con la fijación al sustrato.

Las células especializadas, como los heterocistes característicos de las cianofíceas, son otras diferencias que pueden aparecer en las células anucleadas. En los filamentos de cianofíceas donde las células conforman una estructura viva, el proceso de encadenamiento celular, ha generado una organización más avanzada que en los organismos unicelulares. Las paredes entre células no son simples barreras, sino que son estructuras vivas.

En síntesis, y de acuerdo con la Fig. 1.1, en las series de los organismos anucleados, se encuentran procesos evolutivos que en la serie principal conduce a las fanerógamas. Y el desarrollado de actividades de organización en cuanto a la fisiología de su metabolismo. Sin embargo la diferenciación morfológica de los organismos anucleados es pequeña comparada con los organismos nucleados.

Otros cambios ocurridos en este nivel, parecen ser regresivos porque de formas autótrofas como las cianofíceas se han producido algunas formas heterótrofas como las bacterias, aunque es evidente que ellas aparecieron varias veces en el curso evolutivo. Se encuentran formas paralelas con y sin clorofila, ej., las bacterias del azufre Beggiatoaceae unicelulares y con movimientos similares a los de las cianofíceas por eso el grupo queda incluido entre las últimas. Pero también en las formas de bacterias típicas se encuentran las rodobacterias y las clorobacterias que tienen clorofila.

El progreso filogenético del nivel radica en la adquisición de varios órganos celulares: El núcleo con división nuclear y la sexualidad relacionada con él, los flagelos como órganos motores, los plastidios especialmente los cloroplastos como órganos de asimilación con clorofila.

La adquisición de platidios exige explicaciones desde dos puntos de vista: La organización simétrica de la célula y los diferentes órganos.

La posición de los ejes celeulares es el requisito para la aparición de células más complicadas. Para analizar el caso se toman como representante a las Chlamydomonas y los ejes se pueden caracterizar morfologica y fisiològicamente.

El reconocimiento de los ejes es imposible en los organismos unicelulares sin núcleo como en Chroococcus, pero en aquellos cuyo eje longitudinal mayor hay divisiones consecutivas perpendiculares como se observa en la Fig. 1.9 en tetráspora.

El descubrimiento de la alternancia de fases nucleares está ligado a la presencia del núcleo. La importancia de este proceso se debe a la relación entre núcleo y número de cromosomas, la fusión de los núcleos eleva al número diploide.

Todo proceso sexual es seguido por la reducción en el número de cromosomas durante la meiosis, externamente el proceso se reconoce por la formación de cuatro células hijas en vez de dos, por lo tanto la fecundación y la meiosis son los puntos clave de la alternancia de de fases nucleares.

Actualmente la alternancia de fases nucleares aparece en formas muy diversas, la más primitiva se encuentra en flagelados y formas afines: todas sus células son haploides y pueden funcionar con gametos o dividirse sin fecundación; el único diploide es el zigoto, esta es la forma más sencilla de alternancia de fases nucleares. Las células libremente móviles se dividen y se multiplicann indefinidamente (Fig. 1.8), pero a veces como resultado de un cambio en los factores externos, entran en reproducción sexual. La célula se convierte en gameto que copula con otra, formando un zigoto diploide que sufre meiosis dando origen a 4 células haploides, que de nuevo repiten el ciclo evolutivo. La expresión de la sexualidad puede ser isogámica (los gametos solo se dividen en positivo o negativo), anisogámica u oogámica.

La importancia de la alternancia de fases nucleares es diferente entre plantas superiores e inferiores. En las angiospermas, la fecundación está ligada a los procesos de reproducción y multiplicación; pero en los inferiores (unicelulares y algas) se distinguen algunos fenómenos:

a. La capacidad para la fecundación, es decir para la fusión de los núcleos.
b. La diferenciación sexual en gametos masculinos y femeninos y en sus portadores
c. Los caracteres sexuales secundarios de tipo morfológico y fisiológico
d. La reproducción y multiplicación.