Las primeras plantas en tierra firme
hace unos 475 millones de años Costas y zonas húmedas
En breve
Las primeras plantas terrestres eran pequeñas y vivían en lugares húmedos, sin raíces verdaderas. Descendían de algas verdes y tuvieron que aprender a resistir la sequía y la luz fuerte. Las pruebas más antiguas son diminutas esporas de unos 475 millones de años; en Omán también se han encontrado trocitos de estas plantas con las esporas todavía dentro. Con el tiempo desarrollaron tejidos para llevar el agua y mantenerse erguidas.
Por qué es importante La conquista de la tierra firme preparó suelos y hábitats para los animales y los bosques del futuro.
Fuente: Nature, 2003, «Fragments of the earliest land plants»

Ficha para estudiar unos 6 minutos de lectura
La historia
Una tierra sin verde
Intenta imaginar un paisaje con montañas, llanuras, ríos y desiertos, pero sin una sola brizna de hierba, un arbusto o un árbol. Las rocas desnudas, el barro, la arena. Así eran los continentes durante casi toda la historia de la Tierra. La vida vivía en los mares, en los lagos y quizá en finas capas de microbios en las orillas. Después, hace unos 475 millones de años, algo empezó a cambiar: las primeras plantas salieron del agua.
Las huellas: esporas microscópicas
Las pruebas más antiguas de estas plantas no son hojas ni troncos, sino granos microscópicos, las esporas. Las esporas son células diminutas que las plantas sin semillas usan para reproducirse, como hacen hoy los musgos y los helechos. Tienen una pared exterior muy resistente, que se conserva en las rocas durante cientos de millones de años. Las esporas más antiguas generalmente aceptadas como pertenecientes a plantas terrestres tienen unos 470-475 millones de años y proceden de rocas del Ordovícico, en particular de Oriente Medio y de Argentina. Tienen una forma regular y se encuentran en grupos de dos o de cuatro.
En 2003, en rocas ordovícicas de Omán, un grupo de paleobotánicos encontró no solo esporas sueltas sino también diminutos fragmentos de plantas con las esporas todavía dentro. Para los investigadores son la prueba de que esas esporas las producían de verdad plantas terrestres, quizá parecidas a las hepáticas, pequeñas plantas verdes sin raíces que hoy crecen sobre las piedras húmedas. Qué plantas eran exactamente y cómo eran sigue siendo en gran parte un misterio: de ellas no se ha encontrado ningún fósil entero.
De dónde vienen
Los científicos están casi seguros de que las plantas terrestres descienden de algas verdes de agua dulce, parientes de las que todavía hoy crecen en los estanques. Estudiando el ADN, han descubierto que los parientes vivos más cercanos de las plantas son algunos grupos de algas verdes, como las Zygnematophyceae. Para salir del agua, estas algas tuvieron que afrontar problemas nuevos: no secarse al aire, soportar la luz fuerte del Sol sin el filtro del agua, mantenerse en pie sin el empuje del agua y encontrar sales minerales en el suelo.
Las primeras plantas terrestres resolvieron estos problemas paso a paso. Desarrollaron una película impermeable, la cutícula, para no perder agua. Inventaron los poros, los estomas, para intercambiar gases con el aire. Y crearon una alianza con los hongos: sus raíces primitivas, o simples filamentos, se unían a hongos del suelo, que les llevaban agua y sales minerales a cambio de azúcares. Esta colaboración existe todavía hoy y afecta a la mayor parte de las plantas.
Las primeras plantas enteras
Los fósiles de plantas enteras, con tallos y cápsulas que contenían las esporas, aparecen más tarde. Cooksonia, encontrada en Irlanda, en Gales y en otros lugares, vive en el Silúrico, hace unos 430 millones de años. Medía pocos centímetros, formada por tallos finos que se dividían en dos, cada uno con una pequeña cápsula en la punta. No tenía ni hojas ni verdaderas raíces.
Un yacimiento excepcional es el de Rhynie, en Escocia, descubierto en 1912 por el geólogo William Mackie. Es una roca silícea, llamada sílex, de unos 407 millones de años, formada por fuentes calientes que sepultaron pequeños ecosistemas: los tallos de plantas, los hongos, las algas y los insectos se conservan con todo detalle, hasta las células. Mostró por primera vez cómo era un ecosistema terrestre en sus comienzos.
Después, en pocas decenas de millones de años, las plantas hicieron grandes progresos. En el Devónico aparecieron los tejidos reforzados con lignina, una sustancia que hace rígida la madera, los vasos que transportan el agua, las primeras hojas verdaderas y las raíces profundas. Hace unos 385 millones de años, en lugares como Gilboa, en el estado de Nueva York, se formaron los primeros bosques, con árboles de muchos metros de altura, como Wattieza, parecido a un helecho arborescente; poco después, en zonas cercanas como Cairo, apareció Archaeopteris, que tenía hojas parecidas a las de un helecho pero un tronco de madera verdadera.
Por qué ocurrió
¿Por qué las plantas dejaron el agua? Probablemente las orillas ofrecían ventajas: más luz sin la sombra del agua, dióxido de carbono más disponible en el aire, terrenos ricos en minerales y ninguna competencia ni depredadores. Quien conseguía afrontar la vida al aire encontraba un sitio libre.
Los antepasados de las plantas ya estaban de algún modo preparados: algunas algas de agua dulce vivían en charcas que a veces se secaban. Tenían genes útiles para soportar la sequía y para comunicarse con los microbios del suelo. Los científicos han encontrado precisamente esos genes en algas verdes que todavía viven hoy.
El paso no fue un suceso único. Más probablemente ocurrió a oleadas, con muchos intentos, algunos con éxito y otros no. La fecha de 475 millones de años es, por tanto, la de las primeras huellas aceptadas, y no excluye que haya otras más antiguas.
Qué cambió
Cuando las plantas colonizaron las tierras emergidas cambiaron el planeta. Las raíces rompieron las rocas y las transformaron en suelo, que todavía hoy sostiene los campos y los bosques. Las plantas retuvieron la tierra, frenando la erosión, y cambiaron el curso de los ríos, que de anchos e inestables pasaron a ser cauces más estrechos, sujetos por las raíces.
Cambiaron también el aire. Al quitar dióxido de carbono de la atmósfera con la fotosíntesis, las plantas contribuyeron a enfriar el clima y, más tarde, a que subiera la cantidad de oxígeno. Los bosques que se formaron en el Devónico y en el Carbonífero están en el origen de los yacimientos de carbón que todavía hoy quemamos.
Sobre todo, las plantas prepararon el camino a los animales. Dieron alimento y refugio a los primeros insectos y a los primeros animales de cuatro patas, y crearon ecosistemas. Sin las plantas la tierra firme nunca habría acogido a dinosaurios, mamíferos ni seres humanos. También nosotros vivimos gracias a ellas: toda nuestra agricultura nace de plantas que son, en un sentido lejano, descendientes de aquellas pequeñas hepáticas.
Personas y lugares clave
Personas
- William Mackie
- Médico y geólogo escocés (1856-1932). En 1912 descubrió en Rhynie las rocas con las plantas y los animales terrestres más antiguos conservados con todo detalle.
- Charles Wellman
- Paleobotánico inglés de la Universidad de Sheffield. Estudia las esporas más antiguas; en 2003 describió los fragmentos de plantas del Ordovícico encontrados en Omán.
- Dianne Edwards
- Paleobotánica galesa de la Universidad de Cardiff. Ha dedicado su vida al estudio de Cooksonia y de las primeras plantas terrestres.
Lugares
- Rhynie, Aberdeenshire (Escocia)
- Yacimiento de 407 millones de años, con un pequeño ecosistema terrestre entero conservado en el sílex.
- Gilboa, Nueva York (Estados Unidos)
- Lugar donde se han encontrado los restos de uno de los bosques más antiguos, de unos 385 millones de años.
- Omán
- País donde se han descubierto fragmentos de plantas terrestres con esporas del Ordovícico.
- Costas y zonas húmedas del Ordovícico
- Los primeros ambientes cercanos al agua donde las plantas intentaron vivir en tierra firme.
Para saber
- La palabra «cutícula» viene del latín cuticula, «pielecita»: es la capa cerosa que hoy ves, brillante, en las hojas de tantas plantas.
- Archaeopteris, uno de los primeros árboles verdaderos, tenía troncos de hasta 25-30 metros de altura y hojas parecidas a las de un helecho.
- Más del 80 por ciento de las plantas terrestres de hoy vive en alianza con hongos en las raíces: es un invento de hace más de 400 millones de años.
- Las hepáticas y los musgos, parientes de las primeras plantas terrestres, no tienen verdaderas raíces y todavía hoy crecen sobre las piedras húmedas, en los bosques e incluso en los jardines de la ciudad.
- El sílex de Rhynie conserva tan bien las células que los científicos han podido contar los poros de la superficie de las plantas y ver los hongos dentro de las raíces.
Para saber más
- Wikipedia, «Fósil» es.wikipedia.org
- Wikipedia, «Embryophyta» es.wikipedia.org
- Wikipedia, «Carbonífero» es.wikipedia.org
- Museo de Paleontología de la Universidad de California en Berkeley, el periodo Silúrico (en inglés) ucmp.berkeley.edu
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