Angiospermas
Las gimnospermas, que significan “semillas desnudas”, son un grupo diverso de plantas con semillas y son parafiléticas. Los grupos parafiléticos son aquellos en los que no todos sus miembros descienden de un único ancestro común. Sus características incluyen semillas desnudas, gametos femeninos y masculinos separados, polinización por el viento y traqueidas (que transportan agua y solutos en el sistema vascular).
Las semillas de las gimnospermas no están encerradas en un ovario, sino que están expuestas en conos u hojas modificadas. Los esporófilos son hojas especializadas que producen esporangios. El término estrobilus (plural = strobili) describe una disposición apretada de esporófilos alrededor de un tallo central, como se ve en los conos. Algunas semillas están envueltas por tejidos esporofíticos al madurar. La capa de tejido esporofítico que rodea el megasporangio y, posteriormente, el embrión, se denomina tegumento.
Las gimnospermas fueron el filo dominante en la era mesozoica. Están adaptadas a vivir donde el agua dulce escasea durante una parte del año, o en el suelo pobre en nitrógeno de una ciénaga. Por ello, siguen siendo el filo prominente en el bioma de las coníferas o taiga, donde las coníferas de hoja perenne tienen una ventaja selectiva en el clima frío y seco. Las coníferas de hoja perenne continúan con niveles bajos de fotosíntesis durante los meses fríos, y están preparadas para aprovechar los primeros días soleados de la primavera. Una desventaja es que las coníferas son más susceptibles que los árboles de hoja caduca a las infestaciones porque las coníferas no pierden sus hojas de una vez. Por lo tanto, no pueden desprenderse de los parásitos y volver a empezar con un nuevo suministro de hojas en primavera.
Angiosperma gimnosperma
Las gimnospermas y las angiospermas comprenden conjuntamente las espermatofitas o plantas con semilla. Las gimnospermas se subdividen en cinco divisiones, cuatro de las cuales, la Cycadophyta, la Ginkgophyta, la Gnetophyta y la Pinophyta (también conocida como Coniferophyta) siguen existiendo, mientras que la Pteridospermatophyta se ha extinguido[2].
El grupo más numeroso de gimnospermas vivas son las coníferas (pinos, cipreses y parientes), seguidas de las cícadas, las gnetófitas (Gnetum, Ephedra y Welwitschia) y el Ginkgo biloba (una única especie viva). Alrededor del 65% de las gimnospermas son dioicas,[3] pero las coníferas son casi todas monoicas[4].
Una clasificación formal de las gimnospermas vivas es la de las “Acrogymnospermae”, que forman un grupo monofilético dentro de las espermatofitas[5][6] El grupo más amplio de las “Gymnospermae” incluye las gimnospermas extinguidas y se cree que es parafilético. El registro fósil de las gimnospermas incluye muchos taxones distintivos que no pertenecen a los cuatro grupos modernos, incluyendo árboles con semillas que tienen una morfología vegetativa similar a la de los helechos (los llamados “helechos con semillas” o pteridospermas)[7]. [7] Cuando se consideran gimnospermas fósiles como éstas y las Bennettitales, glossopterids y Caytonia, está claro que las angiospermas están anidadas dentro de un clado mayor de gimnospermas, aunque sigue sin estar claro qué grupo de gimnospermas es su pariente más cercano.
Cícadas
Al igual que las angiospermas, el ciclo vital de las gimnospermas también se caracteriza por la alternancia de generaciones. En las coníferas, como los pinos, la parte verde de la planta es el esporófito; los conos contienen los gametofitos masculino y femenino. Los conos femeninos son más grandes que los masculinos y se sitúan hacia la parte superior del árbol; los pequeños conos masculinos se sitúan en la región inferior del árbol. Como el polen se desprende y es arrastrado por el viento, esta disposición dificulta la autopolinización de las gimnospermas.
Figura \N(\NIndiceDePágina{1}): Ciclo de vida de las coníferas: Esta imagen muestra el ciclo vital de una conífera. El polen de los conos masculinos sube a las ramas superiores, donde fecunda a los conos femeninos. Se muestran ejemplos de conos femeninos y masculinos.
Un cono macho tiene un eje central al que se adhieren las brácteas, un tipo de hoja modificada. Las brácteas, conocidas como microsporófilos, son los lugares donde se desarrollarán las microsporas. Las microsporas se desarrollan dentro del microsporangio. Dentro del microsporangio, las células conocidas como microsporocitos se dividen por meiosis para producir cuatro microsporas haploides. La mitosis posterior de la microspora produce dos núcleos: el núcleo generativo y el núcleo tubular. Al madurar, el gametofito masculino (polen) se libera de los conos masculinos y es transportado por el viento para posarse en los conos femeninos.
Clasificación de las gimnospermas
Los pinos son coníferas (coníferas = portadoras de conos) y llevan esporófilos masculinos y femeninos en el mismo esporófito maduro. Por tanto, son plantas monoicas. Como todas las gimnospermas, los pinos son heterospóricos y generan dos tipos diferentes de esporas (microsporas masculinas y megasporas femeninas). Las esporas masculinas y femeninas se desarrollan en estróbilos diferentes, con conos masculinos pequeños y conos femeninos más grandes. En los conos masculinos, o conos estaminados, los microesporos se someten a meiosis y las microsporas haploides resultantes dan lugar a gametofitos masculinos o “granos de polen” por mitosis. Cada grano de polen está formado por unas pocas células haploides encerradas en una pared resistente reforzada con esporopolenina. En primavera, se liberan grandes cantidades de polen amarillo que son transportadas por el viento. Algunos gametofitos se posan en un cono femenino. La polinización se define como el inicio del crecimiento del tubo polínico. El tubo polínico se desarrolla lentamente y la célula generativa del grano de polen produce dos espermatozoides haploides o núcleos generativos por mitosis. En el momento de la fecundación, uno de los núcleos espermáticos haploides se unirá con el núcleo haploide de un óvulo.