Hepáticas
Características generales
Ciclo de vida
Dispersión de esporas
Reproducción asexual
Evolución
Recursos
Las hepáticas son una de las tres clases del filo vegetal Bryophyta. Las otras dos clases son musgos y cuernos. Las hepáticas son pequeñas plantas terrestres verdes. No tienen raíces, tallos u hojas verdaderos. En cambio, tienen una estructura en forma de hoja sobre el suelo, conocida como talo, y una estructura subterránea, conocida como rizoide. La mayoría de las hepáticas se encuentran en ambientes húmedos y tienden a ser menos resistentes a la desecación que sus parientes, los musgos. Algunas especies de hepáticas se encuentran en las zonas templadas de América del Norte, pero la mayoría de las especies crecen en los trópicos.
Características generales
Al igual que los musgos y las plantas superiores, las hepáticas usan clorofila-a, clorofila-b y carotenoides como pigmentos fotosintéticos y almacenan sus reservas alimentarias como almidón. Al igual que en los musgos y plantas superiores, sus paredes celulares están compuestas de celulosa.
Al igual que los musgos y las ácaros, las ácaros hepáticas están restringidas a ambientes húmedos por dos razones principales: En primer lugar, carecen de un sistema vascular para el transporte eficiente de agua y alimentos. En segundo lugar, sus espermatozoides deben nadar a través del agua para llegar a los óvulos.
Los talos de la mayoría de las hepáticas tienen morfología dorsiventral. En otras palabras, tienen lados delanteros y traseros distintos. En este sentido, los talos hepáticos son similares a las hojas de las plantas superiores.
El nombre «liverwort» tiene siglos de antigüedad y se le dio a estas plantas porque sus talos tienen forma de hígado. En épocas anteriores, la gente creía en la «doctrina de las firmas», que dictaba que una parte de la planta que se asemejaba a un órgano corporal podía usarse para tratar enfermedades de ese órgano. Por lo tanto, las hepáticas se usaron para tratar enfermedades del hígado. La ciencia occidental ha desacreditado desde hace mucho tiempo la doctrina de las firmas, aunque todavía es defendida por varios movimientos de la «Nueva Era» y otros pseudocientíficos.
Ciclo de vida
Las características generales del ciclo de vida de la heparina son las mismas que en los musgos. Ambos tienen una alternancia característica de generaciones en las que el esporófito diploide multicelular depende del gametófito haploide verde y «frondoso». Al igual que con los musgos, el gametofito de las hepáticas es la forma más comúnmente vista en la naturaleza.
En la mayoría de las especies, una espora de hepática haploide germina y da lugar a un protonema unicelular,
una pequeña célula filamentosa. En general, el gametófito haploide se desarrolla a partir del protonema. En la mayoría de las hepáticas, el gametófito es procumbente, aunque en algunas especies es erecto. Típicamente, el gametófito tiene un rizoide subterráneo, una estructura unicelular especializada que ancla la hepatófila a su sustrato y absorbe los nutrientes del suelo.
Los órganos reproductores masculinos y femeninos, la antero-idia y la arquegonia, crecen a partir del gametófito. Estos surgen directamente del talo o nacen en tallos. Alrededor del 80% de las especies de hepáticas son dioicas (macho y hembra en plantas separadas) y el otro 20% son monoicas (macho y hembra en la misma planta). Cada arquegonio produce un solo huevo; cada anteridio produce muchos espermatozoides móviles, cada uno con dos flagelos. Los espermatozoides deben nadar a través del agua para llegar al arquegonio. Luego, el espermatozoide fertiliza el óvulo para formar una célula diploide. Esto eventualmente se convierte en un esporófito diploide multicelular.
El esporófito de las hepáticas, al igual que el de los musgos, tiene una cápsula terminal en un tallo, conocida como seta. A medida que el esporófito se desarrolla, se forman esporas haploides dentro de la cápsula. En general, los esporófitos de las hepáticas son más pequeños y simples en morfología que los de los musgos. Otra diferencia es que la seta de hepáticas se alarga después de la maduración de la cápsula, mientras que la seta de musgo se alarga antes de la maduración de la cápsula.
Dispersión de esporas
Las hepáticas tienen un método característico de dispersión de esporas. Dentro de la cápsula de los esporófitos, las esporas se unen a células especializadas conocidas como elaters. El elater es de forma tubular y tiene uno o más engrosamientos de la pared celular que están orientados helicoidalmente a lo largo del eje largo de la célula. Estos engrosamientos helicoidales son hidroscópicos, ya que absorben fácilmente el agua.
TÉRMINOS CLAVE
Núcleo diploide o célula que contiene dos copias de cada cromosoma, generadas por fusión de dos núcleos haploides.
Células tubulares especializadas en elater con engrosamientos de pared celular orientados helicoidalmente a los que se unen esporas de hepáticas.
Gametófito – La generación haploide que produce gametos en el ciclo de vida de una planta.
Gemma – Estructura reproductiva asexual multicelular de musgos y hepáticas.
Núcleo o célula haploide que contiene una copia de cada cromosoma.
Meiosis-División del núcleo de la célula en la que el número de cromosomas se reduce a la mitad, típicamente del diploide al haploide.
Esporófito – La generación diploide que produce esporas en el ciclo de vida de una planta.
Talo-Un solo cuerpo de planta que carece de tallo, hojas y raíces distintos.
A medida que la cápsula de hepáticas se seca, se abre. Luego, los engrosamientos de la pared celular helicoidal del elater se secan y el elater cambia su forma. Cuando esto sucede, el elater libera las esporas unidas, que luego son dispersadas por el viento.
Reproducción asexual
Al igual que los musgos, muchas especies de hepáticas se reproducen haciendo yemas, pequeñas estructuras reproductivas circulares o esféricas que se llevan dentro de copas de yemas que se forman en la parte superior del talo. La formación de yemas es una forma importante de reproducción asexual en muchas especies de hepáticas y musgos.
Evolución
Solo hay unos pocos fósiles de hepáticas y musgos y no hay fósiles de ácaros. Esto se debe a que el tejido blando de estas briófitas no se fosiliza bien. El fósil de heparina más antiguo conocido es del período Devónico tardío, hace unos 350 millones de años. La mayoría de los botánicos creen que se originaron mucho antes de esto.
Algunos botánicos han propuesto que hay más de 10.000 especies de hepáticas en el mundo. Una estimación más realista es de unos 6.000. El número de especies puede haber sido sobreestimado en el pasado porque la morfología de muchas especies es elástica, ya que difiere en diferentes ambientes. Esto hace que la identificación de las especies de hepáticas sea muy difícil, típicamente más difícil que la de las plantas superiores.
Curiosamente, a pesar de que las hepáticas se originaron varios cientos de millones de años antes de las plantas con flores, hay varios cientos de miles de especies de plantas con flores, pero solo alrededor de 6,000 especies de hepáticas. La razón de esto puede ser que las hepáticas dependen del mecanismo ineficiente de los espermatozoides transportados por agua para la reproducción sexual. Por lo tanto, se ha propuesto que la mayoría de las especies de hepáticas dependen de yemas asexuales como medio de reproducción. La reproducción asexual tiende a reducir la diversidad genética. Dado que la diversidad genética es necesaria para que las nuevas especies evolucionen, las hepáticas y otras briofitas pueden haber evolucionado hasta convertirse en una especie de callejón sin salida evolutivo.
Véase también Briófita.
Recursos
LIBROS
Greenaway, T. Musgos y las Hepáticas. Austin, TX: Steck-Vaughn, 1992.
Margulis, L., and Schwartz, K. V. Five Kingdoms (en inglés). Nueva York: W. H. Freeman and Company, 1998.
OTROS
Southern Illinois University Carbondale. «Las briofitas: Musgos, Hepáticas, y De» <http://bryophytes.plant.siu.edu/marchantiophyta.html>(consultado el 2 de diciembre de 2006).
University of Massachusetts, Amherst: Biological Sciences. «Liverworts” <http://www.bio.umass.edu/biology/conn.river/liverwts.html> (accessed December 2, 2006).
Peter A. Ensminger