Evolución de las plantas II: la radiación de las plantas terrestres

Durante el Devónico se produjo un importante fenómeno de diferenciación de las plantas terrestres. En este periodo aparecieron las Lycophyta y todas las plantas relacionadas con los actuales helechos, como los equisetos y los propios helechos. De esta época datan también las progimnospermas, un grupo vegetal con características intermedias entre las plantas sin semilla y las plantas con semilla.

Entre el final del Devónico y el principio del Carbonífero (-385 m.a. y -290 m.a.) sse produce una importante modificación del clima en nuestro planeta, que se hace mucho más seco excepto en la franja ecuatorial. Este fenómeno está estrechamente relacionado con un importante incremento de la concentración de dióxido de carbono. En esta época las plantas evolucionan rápidamente, con la aparición de importantes estructuras:

• Estructuras reproductoras más eficaces, relacionadas con las semillas, que permiten a las plantas independizar su proceso reproductivo de la disponibilidad de agua.
• Evoluciona un sistema vascular más eficaz para el transporte de agua y nutrientes minerales.
• Aparece la madera. Este tejido, mucho más resistente que los tejidos vegetales blandos, permitió que las plantas adquirieran un tamaño mucho mayor, pasando de una altura media de menos de un metro a más de 35 m. La aparición de la madera tuvo importantes repercusiones ecológicas, ya que permitió que las plantas que la poseen aumentaran su eficacia en la obtención de agua y su capacidad de sobrevivir a condiciones meteorológicas adversas.
• Surgen modificaciones en los sistemas radiculares y aparecen las hojas auténticas.

Alethopteris, un helecho con semillas

En el siguiente periodo, el Pérmico, el clima se hizo más frío, produciéndose una glaciación que cubrió de hielo la práctica totalidad del hemisferio sur. Esto influyó en la desaparición de los helechos con semillas, que habían proliferado en la época anterior. Estas plantas, que alcanzaban alturas considerables, fueron remplazadas por las primeras gimnospermas, entre las que se incluyen las Cicadaceas y las Ginkgoaceas, de las que actualmente solo quedan unas pocas especies, auténticos fósiles vivientes. Las gimnospermas fueron las primeras plantas con auténticas semillas, y sus representantes actuales son las coníferas.

Las gimnospermas fueron el grupo vegetal dominante durante el Jurásico, conviviendo con un grupo vegetal actualmente extinguido, las Glosopteridales, distribuidas por toda la parte meridional del planeta (Gondwana) y que a la larga serían el origen evolutivo de las Angiospermas o plantas con flor. Las gimnospermas se caracterizan por ser, en su mayoría, arbustos o árboles siempre verdes, con ciertas características vasculares (ausencia de vasos en el xilema, falta de células acompañantes en el floema) que las hacen menos eficientes para el transporte de nutrientes que las angiospermas. Poseen hojas auténticas, semillas con endospermo e inflorescencias unisexuales que polinizan con ayuda del viento. Producen una estructura típica para proteger la semilla, los conos o piñas.

Las Angiospermas evolucionaron durante el Cretácico, coincidiendo con un enfriamiento generalizado del clima del planeta. Este grupo de plantas se caracteriza por poseer flores, un ovario cerrado por carpelos, xilema y floema con células conductoras especializadas, una capa doble que protege la semilla y un mecanismo de doble fertilización, que da lugar a la semilla y a un tejido llamado endospermo que le sirve de fuente de nutrientes durante su desarrollo embrionario.

El desarrollo de la flor como estructura reproductora, y su proceso de coevolución con los insectos, proporcionaron claras ventajas adaptativas a este grupo de plantas en las duras condiciones del Cretácico: la presencia de polen, que garantiza la actividad polinizadora de los insectos, facilita la fecundación frente a la imprevisibilidad del viento como mecanismo de polinización.

Existen dos grandes grupos de Angiospermas: las dicotiledóneas (su nombre más correcto sería eudicotiledóneas), cuya semilla tiene dos cotiledones, y las monocotiledóneas. Al parecer, las dicotiledóneas fueron las primeras en evolucionar, pero el lapso entre la aparición de los dos grupos fue muy breve. Hace unos 35 millones de años se produce la aparición de las gramíneas, bien adaptadas a ambientes secos gracias a una modalidad propia de fotosíntesis, la C4, en la que se separa la fijación del CO₂ de la producción de ATP, con lo que se reduce la pérdida de agua.