Concepto de Botánica, organismos y líneas de trabajo

Tema 1: CONCEPTO DE BOTÁNICA, ORGANISMO Y LINEAS DE TRABAJO ÍNDICE TEMÁTICO

• Definición y concepto de botánica
• ¿Qué es una planta? Definición y características
• Organismos estudiados en botánica
• Ramas de la botánica
• Botánica básica y aplicada
• Diversidad y taxonomía
• Diversidad de especies, historia y conceptos de clasificación
• Categorías taxonómicas
• Linneo, jerarquía, códigos, evolución de los modelos
• Conceptos de especie
• Nombres vulgares vs. científicos y nomenclatura botánica

! 1. DEFINICIÓN Y CONCEPTO DE BOTÁNICA

Etimología y origen

• La palabra “botánica” proviene del griego botané, que significa “planta útil”.
• Otra raíz griega relacionada es phyton, que también significa “planta”, lo que llevó a plantear si el término correcto no debería ser fitología (ciencia de las plantas).

Antecedentes históricos

• Dioscórides (siglo I d.C.) escribió el tratado De Materia Medica, donde clasificaba y describía plantas con fines medicinales y prácticos. Esta obra tuvo una enorme influencia durante siglos.
• Ya en esa época se relacionaba la botánica con el uso humano de las plantas.

Definiciones modernas

• DRAE (2014) define la botánica como:

“Ciencia que trata de los vegetales”

• Font Quer (botánico y farmacéutico) aporta una definición más amplia y precisa:

“Ciencia que se ocupa de todo lo referente (estructura y funcionamiento) a las plantas” Observaciones

• A lo largo del tiempo, la botánica ha evolucionado de ser una recopilación de plantas útiles para el ser humano (visión práctica) a una ciencia completa que estudia la estructura, función, evolución, clasificación, ecología y aplicaciones de las plantas y organismos afines.
• Concepto de planta El D.R.A.E. en la edición de 2014 dice: Vegetal (= Planta): “ser vivo autótrofo y fotosintético, cuyas células poseen pared compuesta principalmente de celulosa y carecen de capacidad locomotora”

Font Quer Sin embargo, este botánico, farmacéutico y químico español, dijo que “el término planta (= vegetal) no tiene significación científica precisa”.

Entonces, ¿podemos decir que la ciencia no tiene claro el concepto de planta?

ENTRAMOS EN MATERIA: " 2. PLANTAS: CARACTERÍSTICAS GENERALES DETALLADAS

# Organismos pluricelulares terrestres

• Son eucariotas formados por muchas células.
• Están adaptados al medio terrestre, aunque algunas se han reconvertido a hábitats acuáticos (e.g. Lemna).

# Autótrofos con clorofila

• Producen su propio alimento mediante fotosíntesis.
• La clorofila, junto a otros pigmentos, se encuentra dentro de orgánulos especiales: los cloroplastos.

# Células vegetales

• Poseen pared celular de celulosa, lo que les da rigidez estructural.
• Tienen una gran vacuola central, que regula el equilibrio hídrico y el almacenamiento.

# Reproducción principalmente sexual

• Alternan fases haploides (gametofito) y diploides (esporofito), lo que se conoce como alternancia de generaciones.
• Aunque también pueden reproducirse asexualmente (por esquejes, rizomas, etc.), la sexualidad está muy presente.

# Fijación al sustrato: sin desplazamiento voluntario

• No tienen movilidad como los animales.
• Están arraigadas al suelo mediante estructuras como rizomas, raíces o rizoides (según el grupo).

# Crecimiento ilimitado y estructura abierta

• Pueden crecer indefinidamente gracias a tejidos meristemáticos que están activos durante toda la vida de la planta.
• Su estructura es abierta: pueden formar nuevos órganos continuamente (ramas, hojas, flores…).

$ Clasificación general de las plantas Incluye cuatro grandes grupos principales:

• Musgos y hepáticas (briofitas): sin vasos conductores verdaderos.
• Helechos (pteridofitas): con vasos, pero sin semillas.
• Plantas con semillas:
• Gimnospermas: semillas desnudas (e.g. pinos).
• Angiospermas: semillas dentro de frutos (plantas con flor).

Este conjunto de rasgos define a las plantas como un grupo natural (clado) en el árbol de la vida.

% 3. GRUPOS DE ORGANISMOS ESTUDIADOS EN BOTÁNICA

Aunque en sentido estricto la botánica estudia a las plantas verdaderas, tradicionalmente ha abarcado otros organismos fotosintéticos o similares a las plantas. Esta es la clasificación general de esos organismos:

• rganismos estudiados en Botánica
• Plantas con semillas
• Las más evolucionadas.
• Incluye:
• Gimnospermas: sin fruto (pinos, musgos hepáticas helechos gimnospermas angiospermas cipreses…). plantas con semilla
• Angiospermas: con plantas plantas vasculares flor y fruto (la mayoría de las plantas actuales).

algas

• Helechos, musgos y hepáticas
• Plantas sin semilla.
• Son vasculares sin semilla hongos líquenes cianobacterias mixomicetos (helechos) o no vasculares Universidad de Mayores. Curso de Ciencias Naturales. BOTÁNICA. 2024-25. Universidad de Alcalá (musgos y hepáticas).
• Requieren ambientes húmedos.
• Algas
• Gran grupo diverso de organismos fotosintéticos acuáticos.
• No forman tejidos verdaderos ni estructuras complejas como raíces o tallos.
• Algunas, como las algas rojas y verdes, están más próximas a las plantas verdaderas.
• Hongos y líquenes
• Aunque no son plantas, se han estudiado en botánica por tradición:
• Hongos: organismos heterótrofos con pared de quitina.
• Líquenes: simbiosis entre un hongo y un alga o cianobacteria.
• Cianobacterias
• Son bacterias fotosintéticas (procariontes), no eucariotas.
• Fueron incluidas en la botánica por su capacidad de fotosíntesis, aunque hoy se consideran parte del dominio Bacteria.
• Mixomicetos
• Organismos que producen esporas, a veces parecidos a hongos.
• Grupo raro y de clasificación ambigua, pero tradicionalmente tratado en botánica.

& ¿Por qué se estudian todos estos grupos en botánica?

Históricamente, el criterio para agrupar estos organismos ha sido su parecido funcional o morfológico con las plantas, especialmente por la presencia de pigmentos fotosintéticos, la vida sésil, y el desarrollo de estructuras reproductivas similares.

Hoy, con el enfoque evolutivo y molecular, muchos de estos grupos se asignan a reinos distintos, pero la botánica mantiene una mirada integradora para comprender su papel ecológico, evolutivo y su interrelación.

" 4. RAMAS DE LA BOTÁNICA

La botánica se divide en múltiples ramas, unas básicas y otras aplicadas, en función del tipo de fenómenos que estudia o de los organismos en los que se especializa. Estas ramas se centran en el conocimiento fundamental sobre las plantas y su entorno.

' BOTÁNICA BÁSICA

( Subdisciplinas generales

• Morfología: Estudia la forma externa de las plantas (hojas, tallos, raíces…).
• Citología: Analiza la célula vegetal.
• Histología: Se centra en los tejidos vegetales (epidermis, parénquima, xilema, floema…).
• Organografía:

Describe y clasifica los órganos de las plantas.

• Fisiología vegetal:

Estudia las funciones vitales: fotosíntesis, respiración, transporte de savia…

• Genética vegetal:

Investiga la herencia y variabilidad.

• Evolución y paleobotánica: Analizan la historia evolutiva y los fósiles vegetales.
• Sistemática - Taxonomía: Clasifica las plantas según relaciones de parentesco.
• Ecología vegetal: Estudia la relación entre las plantas y su entorno.
• Geobotánica / Fitogeografía: Investiga la distribución de las plantas sobre la Tierra.

) Especialidades según tipo de organismo

• Microbiología: Organismos microscópicos, incluidos algunos fotosintéticos.
• Ficología: Algas.
• Briología: Musgos y hepáticas.
• Pteridología: Helechos.
• Micología: Hongos.
• Liquenología: Líquenes.

* BOTÁNICA APLICADA

Esta vertiente se ocupa de las utilidades prácticas de las plantas para el ser humano:

• Agricultura: Mejora y manejo de cultivos.
• Horticultura: Cultivo de huertos, frutales, ornamentales…
• Floricultura: Producción de flores con fines estéticos o comerciales.
• Silvicultura: Manejo sostenible de los bosques.
• Fitopatología: Estudio de enfermedades de las plantas.
• Farmacología vegetal: Uso de plantas en medicina (fitoterapia, principios activos…).
• Estas ramas reflejan la importancia de la botánica en campos como la alimentación, el medio ambiente, la salud o la industria.

CLASIFICACIÓN Y ESTUDIO DE LA DIVERSIDAD BIOLÓGICA + 5. DIVERSIDAD Y TAXONOMÍA

, Diversidad de organismos vivos Estimaciones del número de especies vivas conocidas:

TIPO DE ORGANISMO ESPECIES DESCRITAS (APROX.)

Insectos 1.000.000 Plantas 300.000 Hongos 100.000 Algas 34.000 Líquenes 17.000 Cianobacterias 2.500 Protozoos 29.000 Vertebrados 65.000

• de ellos, peces 31.000
• mamíferos 5.500 Además:
• Se estima que existen entre 5 y 50 millones de especies, aunque solo unas 2 millones han sido descritas (~18% del total estimado).
• Estas cifras proceden del informe Numbers of Living Species in Australia and the World (2009).
• Conceptos clave de clasificación . Taxonomía (griego taxis= orden, nomos = conocimiento) Taxón= grupo taxonómico.
• De modo que Taxonomía es la ciencia que clasifica los organismos en grupos jerárquicos llamados taxones.

/ Sistemática

• Rama de la biología que estudia las relaciones de parentesco entre los
• rganismos, más allá de su aspecto externo.
• Utiliza herramientas como la genética, la morfología comparada y la biogeografía.

) Filogenia

• Se refiere a la historia evolutiva de un grupo de organismos.
• Representada habitualmente como un árbol filogenético, donde cada rama es un clado (grupo monofilético o grupo de organismos que comparten un antepasado común).
• En este árbol vemos como los diferentes grupos biológicos se relacionan en función de su evolución.

& 6. CATEGORÍAS TAXONÓMICAS Y CLASIFICACIÓN JERÁRQUICA

# 6.1. De la taxonomía primitiva a la moderna 0 Taxonomía primitiva

• Teofrasto (IV-III a.C.): clasificó unas 480 plantas en 4 grupos: árboles, arbustos, subarbustos y hierbas.
• Dioscórides (I d.C.): describió 716 plantas por sus usos medicinales y culinarios.

Estas clasificaciones se basaban en caracteres morfológicos rudimentarios, sin base científica moderna.

) Taxonomía actual Utiliza caracteres más diversos:

• Macro y microscópicos
• Ultraestructurales (ej. orgánulos)
• Moleculares (ADN, proteínas) Distingue entre:
• Caracteres intrínsecos/extrínsecos
• Cuantitativos/cualitativos Un buen carácter taxonómico debe ser constante dentro del grupo, fácil de observar y poco variable por el ambiente.

# 6.2. Categorías jerárquicas clásicas Sistema de Linnaeus (Linneo, 1753) Carlos Linneo, científico, naturalista, botánico, médico y zoólogo sueco, introdujo el sistema binomial y una jerarquía que se mantiene en esencia en la actualidad:

CATEGORÍA PRINCIPAL SUBCATEGORÍAS ADICIONALES

Reino División / Phylum Clase Orden Familia Tribu Género Sección, Serie Especie Variedad, Forma Cada nivel agrupa organismos con un grado creciente de similitud genética y morfológica.

# 6.3. Historia de los sistemas de clasificación $ De Aristóteles a Linneo

• Aristóteles y Teofrasto distinguían entre tres reinos: Mineral, Animal y Vegetal.
• Linneo consolidó esta visión en su Systema Naturae (1735).

( Evolución de los reinos Se han propuesto varios modelos, que amplían o redefinen el concepto de reino:

El sistema de Woese en 1990 está basado en estudios moleculares del ARN ribosómico y revolucionó la biología evolutiva.

" 7. CONCEPTOS DE ESPECIE

El concepto de “especie” es clave en biología, pero ha cambiado mucho a lo largo de la historia. Vamos a ver los dos grandes enfoques: morfológico y biológico, y cómo la evolución y la genética transformaron nuestra forma de entenderlo.

1 7.1. Concepto morfológico Este concepto fue dominante hasta el siglo XIX y aún se utiliza en taxonomía práctica.

Características:

• Se basa en la forma externa del organismo (morfología).
• Considera que:
• Las especies tienen número constante de individuos.
• Sus características son invariables.

Este modelo fue útil para clasificaciones iniciales (como las de Lamarck y Linnaeus), pero tiene limitaciones:

• No explica variaciones dentro de la especie.
• No reconoce especies que se parecen, pero no pueden cruzarse (especies crípticas o gemelas).

1 7.2. Concepto biológico Introducido en el siglo XX, especialmente por los estudios de Dobzhansky (1937) y la síntesis evolutiva moderna.

Definición: Una especie es un conjunto de poblaciones naturales que pueden cruzarse entre sí y tener descendencia fértil, pero que están aisladas reproductivamente de otros grupos.

Aportaciones clave:

• Darwin y Wallace (s. XIX): introdujeron la idea de evolución como proceso continuo.
• Mendel (s. XIX): sentó las bases de la herencia genética.
• Dobzhansky combinó estos conceptos con la genética moderna para explicar cómo se forman nuevas especies (especiación).

Ventajas:

• Tiene base evolutiva y genética.
• Explica mejor los procesos de diversificación.

Limitaciones:

• No puede aplicarse a organismos extintos.
• Tampoco a organismos que se reproducen de forma asexual (como muchas bacterias y algunas plantas).

Este cambio de enfoque —de lo que “parece” una especie a lo que “es funcionalmente” una especie— supuso un cambio de modelo en la biología.

2 8. NOMENCLATURA BOTÁNICA

1 8.1. Nombres vulgares También llamados nombres comunes, son los que usamos en la vida cotidiana: encina, roble, cactus, etc.

Problemas de los nombres vulgares:

• Limitados geográficamente: solo son comprensibles para quienes comparten el idioma o dialecto.
• Ambiguos:
• Un mismo nombre puede usarse para diferentes especies.
• Una misma especie puede tener múltiples nombres.
• No informan sobre parentescos entre especies.
• Solo existen para especies útiles o conocidas (no sirven para especies raras o no estudiadas).

1 8.2. Nombres científicos Los nombres científicos se basan en reglas precisas para ser:

• Universales (latín o latinizados).
• Estables y únicos.
• Informativos sobre el parentesco entre especies.
• Aplicables a todas las especies conocidas (incluso las no útiles para el ser humano).

3 Fundamento legal:

Se rigen por el Código Internacional de Nomenclatura para Algas, Hongos y Plantas (CIN), que establece:

• Uso de tipos nomenclaturales: Ejemplares reales conservados en herbario como referencia.
• Principio de prioridad: Se reconoce el nombre más antiguo que haya sido publicado correctamente.
• Publicación válida: Los nombres deben ser descritos de forma oficial y pública.

1 8.3. Nomenclatura binomial Introducida por Linnaeus (1753). Cada especie se nombra con dos palabras:

• Nombre genérico (con mayúscula): Ulex
• Epíteto específico (minúscula): capensis
• Conforman el nombre de la especie: Ulex capensis Reglas adicionales:
• No se aceptan binomios con ambos términos iguales (como Ulex ulex).
• Para referirse a una especie no identificada: → Ulex sp.
• Para referirse a varias especies del mismo género: → Ulex spp.
• ("sp." significa "especie".

1 8.4. Sinónimos, autoría y combinaciones

• El nombre del autor que describió la especie suele acompañar al binomio:
• Ej: Pinus sylvestris L. (Linnaeus)
• Si se cambia el género, se reconoce el autor del nombre
• riginal (basiónimo):
• Abies sylvestris (L.) Altés ≡ Pinus sylvestris L.
• Los sinónimos son nombres válidamente publicados pero que no se aceptan como oficiales. Por ejemplo:
• Viola riviniana Rchb. = V.

silvatica Fr. = V. silana Merino Esto permite rastrear la historia taxonómica de una especie y evitar confusiones.