Las espermatofitas son un grupo de plantas que producen semillas y presentan órganos reproductores especializados. También se les conoce como plantas fanerógamas o antófitas. En su clasificación tradicional se reconocen dos grandes grupos: las gimnospermas y las angiospermas.
- Gimnospermas: semillas desnudas, no recubiertas por un fruto. Su reproducción se acompaña de estructuras reproductivas específicas, como conos. Ejemplos: coníferas (pino, abeto, ciprés), cícadas, ginkgo y gnetales.
- Angiospermas: semillas protegidas por un fruto y flores como órgano reproductor. Son el grupo más diverso y exitoso, con múltiples estrategias de polinización y dispersión. Dentro de las angiospermas se reconocen tradicionalmente dos subgrupos: monocotiledóneas y dicotiledóneas.
Ejemplos de monocotiledóneas incluyen trigo, maíz, arroz, cebada, plátano, palma y orquídeas. Ejemplos de dicotiledóneas incluyen leguminosas (frijol, guisante), rosáceas (manzanas, rosas), fabáceas, robles y cacao.
Etimología
Espermatofitas proviene del término científico en latín Spermatophyta, que designa a las plantas que producen semillas. Este término se utiliza como sinónimo de fanerógamas, es decir, plantas con órganos sexuales o genitales visibles.
La palabra se forma a partir de dos raíces griegas:
- spermatos — semen o semilla;
- phyton — vegetal o planta.
En conjunto, Spermatophyta se interpreta como “vegetal que produce semillas”. En español, los términos equivalentes son espermatofitas o fanerógamas. Estas plantas se distinguen de otras que no producen semillas, como los helechos o musgos, que se reproducen por esporas.
Proceso evolutivo de las Espermatofitas
La aparición de flores, la polinización y las semillas marcó hitos fundamentales en la evolución del reino Plantae. Estas innovaciones fortalecieron la adaptabilidad de las plantas a tierra firme y redujeron la dependencia del medio acuático para la fecundación.
Con la polinización, las espermatofitas lograron la reproducción fuera del agua, favoreciendo la dispersión y la colonización de nuevos hábitats terrestres.
A finales del Devónico (aproximadamente 359 millones de años) se produjo una notable diversificación de las plantas vasculares asociadas al origen de las espermatofitas. En estas etapas tempranas existían plantas con tallos leñosos y ramificación característica, que presentaban esporas homogéneas y gametofitos bisexuales, es decir, de reproducción por esporas de un solo tipo.
Un avance decisivo fue la aparición de la heterosporía, la producción de dos clases de esporas: microsporas y megasporas. Este desarrollo facilitó la diferenciación de los gametofitos masculino y femenino y representó un paso clave hacia la reproducción por semillas, una de las características distintivas de las espermatofitas.
Las evidencias fósiles recientes sugieren que las primeras semillas estaban asociadas a estructuras llamadas cupulas, que protegían al óvulo y contribuían a su dispersión. Estas cupulas se apoyaban en paredes esporangiales con estructuras especializadas para la producción y liberación de polen. Esta interpretación se ha visto reforzada por trabajos de Serbet y Rothwell (1992) y aportes posteriores, que han contribuido a comprender la transición desde la reproducción principalmente espófica a la reproducción por semillas.
En la actualidad, las espermatofitas se dividen en dos grandes grupos: gimnospermas y angiospermas. Las gimnospermas producen semillas desnudas, envueltas por tegumentos, mientras que las angiospermas generan semillas dentro de frutos derivados de flores. Estas diferencias reflejan una evolución adicional en la reproducción y en las estructuras reproductivas, con implicaciones para la diversidad, dispersión y éxito ecológico de estos grupos.
Características
Las espermatofitas, también llamadas fanerógamas, son un grupo de plantas vasculares cuyas estructuras reproductivas están organizadas en flores. En las flores se agrupan los elementos sexuales masculino y femenino, lo que facilita la polinización y la fecundación. Las espermatofitas abarcan dos grandes grupos: las angiospermas (con frutos) y las gimnospermas (semillas desnudas, típicamente en conos).
- Estructura de las flores y sistemas reproductivos: Las flores contienen el androceo (estambres) y el gineceo (uno o varios carpelos). Los estambres producen polen en las anteras; el gineceo aloja los óvulos dentro de los ovarios. Tras la fecundación, se forma la semilla y, en las angiospermas, el fruto se desarrolla a partir del ovario.
- Diversidad de sistemas sexuales: Las espermatofitas pueden ser hermafroditas (con órganos masculinos y femeninos en la misma flor), monoicas (plantas con flores masculinas y femeninas separadas en la misma planta), dioicas (plantas con flores de un sexo en distintas plantas) o polígamas (con variación en la distribución de sexos entre individuos).
- Sistema vascular y estructura del tallo: Presentan un sistema vascular con xilema y floema. El xilema transporta agua y minerales desde las raíces hacia las partes aéreas; el floema distribuye los productos de la fotosíntesis y otras sustancias. El tallo puede ser herbáceo o leñoso; en las especies leñosas, el crecimiento secundario da lugar a madera y al engrosamiento de la planta.
- Peridermis y corteza: En plantas con crecimiento secundario, la epidermis se sustituye o se acompaña por una capa externa llamada peridermis, integrada por el phellogen (cambium de la corteza), el phellodermo y el phellemo. Esta corteza protege la planta envejecida y regula el intercambio de gases y agua; no todas las espermatofitas presentan peridermis, especialmente las herbáceas.
- Semillas y germinación: La semilla es el principal medio de propagación de las espermatofitas. En las angiospermas, la semilla se compone de tres elementos principales: el embrión, el endospermo (tejido nutritivo) y el tegumento (envoltura externa). En algunas especies, la reserva nutritiva persiste principalmente en el endospermo, mientras que en otras las cotiledones (hojas del embrión) almacenan reservas y nutren al embrión durante la germinación. La germinación depende de condiciones adecuadas de agua, oxígeno, temperatura y, a veces, luz.
División
Tomando en cuenta caracteres diferenciales muy importantes y estables, las espermatofitas se dividen en dos grandes grupos: Gimnospermas y Angiospermas.
- Gimnospermas (Gymnospermae)
- Angiospermas (Angiospermae)
Gimnospermas
son plantas leñosas, principalmente arbóreas o arbustivas, cuyas semillas están expuestas en conos y no se desarrollan dentro de frutos verdaderos. No presentan flores con perianto y, en general, muestran hojas coriáceas y persistentes, adaptadas a diversos climas. Su ciclo de vida es perenne y la renovación foliar es gradual.
Son plantas monoicas o dioicas. Las flores son unisexuales y carecen de periantio. Las flores masculinas se agrupan en conos polínicos y están formadas por estambres; las anteras contienen sacos polínicos que producen el polen. El polen es transportado principalmente por el viento hasta el micrópilo de los óvulos situados en las flores femeninas. Al adherirse, el polen germina y da lugar a un cono polínico; en su extremo se forman dos células espermáticas que fecundan las oosferas (gameto femenino). Entre los grupos de gimnospermas se destacan las coníferas y las gnetáceas; la fecundación se realiza mediante el crecimiento de un tubo polínico que guía a las células espermáticas hasta el óvulo.
Angiospermas
a diferencia de las gimnospermas, las angiospermas producen flores con un perianto bien desarrollado y semillas encerradas dentro de un fruto. Constituyen el grupo más diverso de las plantas terrestres, con una amplia variedad de hábitos: árboles, arbustos, hierbas y plantas trepadoras. Sus hojas presentan gran diversidad de formas y venación, que suele ser reticulada. Las angiospermas se clasifican en monocotiledóneas y dicotiledóneas, diferencias que se reflejan en la estructura de las semillas, la organización del xilema y floema, y la morfología de las flores. La polinización puede ser mediada por viento, agua o animales. La fertilización implica la fertilización doble: uno de los espermatozoides fecunda el huevo para formar el cigoto, mientras que el otro forma el endospermo triploide que alimenta al embrión. El fruto resultante protege a la semilla y facilita su dispersión, aumentando así las posibilidades de éxito reproductivo. Ejemplos representativos incluyen desde árboles frutales y flores ornamentales hasta gramíneas y leguminosas.
Rasgos y división interna de las Angiospermas
El rasgo distintivo de este grupo se debe a que los óvulos se encuentran dentro del ovario y las semillas quedan cubiertas por el fruto.
Esta división agrupa a los vegetales de mayor organización, en los que culmina la evolución de las plantas y que hoy dominan la vida vegetal del planeta.
Las angiospermas abarcan un espectro muy diverso: desde hierbas herbáceas de tamaño diminuto hasta árboles corpulentos de varios metros de altura. En cuanto a la rigidez del tallo, pueden ser herbáceas, semileñosas o leñosas; y en cuanto a su duración, pueden ser anuales, bienales, plurianuales o perennes.
Este grupo puede ser hermafrodita, monoica, dioica o polígamo. Sus flores pueden ser hermafroditas o unisexuales y pueden presentarse desnudas o recubiertas por periantos (cáliz y corola), aisladas o agrupadas en inflorescencias de gran diversidad.
Considerando la presencia de uno o dos cotiledones en el embrión, se subdivide en dos clases:
- Monocotiledóneas o Monocotyledoneae: se caracterizan porque el embrión tiene un solo cotiledón.
- Dicotiledóneas o Dicotyledonae: el embrión presenta dos cotiledones.
