El origen de las flores

Por Ari Iglesias y Mauro Passalia (*)

(*) Paleontólogos del INIBIOMA (CONICET-UNCOMA)

Hoy en día, al llegar la primavera podemos ver flores de muy variadas formas y colores. El resultado de la fecundación de las flores da lugar a llamativos frutos conteniendo las semillas, que al germinar darán origen a una nueva planta, completando así el ciclo reproductivo del gran grupo de plantas con flor que denominamos “angiospermas”.

Actualmente, las angiospermas, presentan una notable diversidad de hábitos de crecimiento y dominan prácticamente todas las comunidades vegetales (¡hay angiospermas incluso en la Antártida!). Agrupadas en 400 familias, se estima que este grupo de plantas está compuesto por de 300.000 especies, lo cual excede la diversidad específica conjunta de otros grupos de plantas terrestres.

No obstante, este mundo florido tal como lo conocemos actualmente, no siempre ha sido así. A lo largo de la historia de la Tierra, las comunidades vegetales estuvieron dominadas por diferentes grupos de plantas que le daban un aspecto muy diferente al que hoy conocemos. De hecho, desde que las primeras plantas colonizaron los ambientes terrestres hace unos 450 millones de años, debieron pasar 300 millones de años más de evolución para que aparezcan las primeras flores.

Las angiospermas se diferencian de otras plantas terrestres -como por ejemplo las coníferas, los helechos y los musgos- por desarrollar flores. Sin embargo hay otras diferencias vinculadas a su reproducción, al desarrollo de tejidos para el transporte de agua y azúcares en la planta, como así también en la capacidad de adaptarse a distintos hábitos de vida.

¿Qué es una flor ?

Las flores son los órganos reproductivos de las angiospermas. Básicamente consisten en estructuras portadoras de uno o varios ciclos de brácteas (pétalos y sépalos) y órganos fértiles masculinos (el androceo, consistente de estambres productores de polen) y femeninos (el gineceo, que envuelve y protege a los óvulos que luego generarán los frutos y las semillas). La mayoría de las angiospermas tienen flores hermafroditas (con los dos sexos), pero hay especies que desarrollan sus órganos masculinos y femeninos en flores separadas.

La evidencia inequívoca más antigua de una planta con flor es del período Cretácico Inferior (hace 140 millones de años), luego se observa una radiación (generación de nuevas especies) muy rápida hacia el Cretácico medio (hace 100 millones de años) y, hacia finales de este período y comienzos del Paleógeno (65-60 millones de años), el grupo ya dominaba la mayoría de los ambientes y presentaba una distribución cosmopolita (en toda la Tierra). Las evidencias fósiles sugieren que este grupo de plantas se originó en latitudes bajas, próximas al Ecuador, desde donde migraron en dirección a ambos polos.

Pero... ¿ De dónde se originaron las flores ?

Esta es una de las preguntas más famosas en las ciencias de la vida, que aún es tema de debate. Charles Darwin en 1859 definió esta pregunta como un "abominable misterio", ya que no se encontraban indicios que permitieran explicar cómo y a partir de que plantas se habrían originado las flores. Hoy, con la suma de nuevas evidencias científicas sabemos muchas cosas para explicar de donde se generaron las flores.

El registro fósil demuestra que hubo muchos intentos en la historia evolutiva por generar plantas que se asemejaron de una u otra forma a las angiospermas. Algunos linajes primitivos crearon estructuras similares a flores (como las Pteridospermas y las Bennettitales, grupos de plantas hoy extintos). A pesar de que estos grupos tuvieron éxito en su época (fueron dominantes o se dispersaron por todo el mundo), en algún momento se extinguieron y, en la actualidad, no tenemos ningún representante para conocerlo en su forma viva.

Fue a partir de un ancestro vinculado a estos grupos de plantas primitivas, que en el Cretácico Inferior o incluso antes, un grupo minoritario de pequeñas plantas herbáceas, asociadas a ambientes acuáticos, tuvieron la chance de diversificarse y expandirse, y evolucionaron convirtiéndose en el gran grupo que conocemos como angiospermas.

El registro fósil da cuenta que las primeras angiospermas tenían flores muy pequeñas y no tan vistosas. También nos muestra que ya desde sus orígenes (hace 140 millones de años) sus flores presentaban adaptaciones para la dispersión del pólen tanto por el viento como por medio de sus aliados, los insectos. Es muy probable que su íntima relación con los insectos les haya brindado a las angiospermas una ventaja adaptativa por sobre otros grupos de plantas.

¿Hay fósiles de flores en Argentina?

Si, hay muchos fósiles de flores, como así también de frutos, semillas, hojas, leños, polen, etc. que dan cuenta de la abundancia de las angiospermas en las comunidades vegetales del pasado. En Patagonia, tenemos un excepcionalmente rico y diverso registro fósil de angiospermas que nos permite ir reconstruyendo la historia evolutiva del grupo en el sur del Continente. Los restos fósiles más abundantes consisten en polen y hojas. El registro más antiguo de angiospermas en Patagonia, y uno de los más antiguos del Hemisferio Sur, ha sido encontrado en la provincia de Santa Cruz y tiene aproximadamente 120 millones de años, reconociéndose gracias al intrincado patrón de venas que tienen sus hojas. Para este momento, las plantas con flor eran un componente menor en la comunidad vegetal, donde dominaban los helechos y otros grupos de plantas con semilla. Cerca de 20 o 25 millones de años después, las angiospermas se vuelven un componente importante de las paleo-comunidades vegetales; aspecto que se acentuó hacia el Cretácico tardío.

Otro registro fósil de angiospermas abundante en Argentina lo constituye la madera petrificada. No solo existente en aquellos bosques petrificados tan famosos en Patagonia, sino también diseminado entre los cantos rodados de la estepa. Al ser tan duros resisten mucho la abrasión por los ríos, los vientos y las condiciones climáticas extremas del invierno y el verano quedando mezclado entre las rocas más duras.

Las flores, por ser tan delicadas, son menos comunes en los yacimientos fósiles. No obstante existen en Patagonia yacimientos excepcionales, donde la fina ceniza volcánica de erupciones pasadas sepultó estos órganos y permitió su preservación. Los yacimientos fósiles en Río Negro, Chubut y Santa Cruz demuestran que hace 50 millones de años en la Patagonia se desarrollaban selvas y bosques frondosos con plantas con flores y frutos tan variados como en las selvas misioneras y brasileras. Muchos de estos fósiles pueden ser vistos en la sala de exhibición del Museo Paleontológico Bariloche.

Considerando que los cereales (arroz, maíz, trigo), pasturas y las plantas que tienen frutos tienen flores y, por ende, son angiospermas; podemos darnos cuenta que este grupo de plantas constituye hoy la parte más importante de los recursos alimenticios sobre la Tierra. Esto último, en forma directa e indirecta, mediante la alimentación de aquellos animales herbívoros que son fuente de los carnívoros.

Es muy difícil pensar en un mundo con los mismos animales pero sin la existencia de plantas con flores. No obstante esto ocurrió por más de 350 millones de años en la historia evolutiva de las plantas sobre la Tierra. Entender como eran las cadenas alimenticias de entonces, manteniendo o inclusive superando la biomasa vegetal y animal en la Tierra es todo un reto para los científicos. Quizá, de alguna manera, su estudio pueda brindar claves para el desarrollo de formas alternativas o de sobre-vivencia ante climas totalmente diferentes a los actuales.