Botánica sistemática

LA ENCARGADA DEL NOMBRE DE LAS PLANTAS

La Botánica Sistemática es una rama de la botánica que se encarga del estudio de la diversidad de las plantas. Esto incluye el descubrimiento, la descripción e interpretación de la diversidad de las mismas, así como la síntesis de la información sobre diversidad en la forma de sistemas de clasificación predictivos. El objetivo fundamental de la Botánica Sistemática es descubrir e identificar a todas las plantas y su árbol evolutivo, para documentar todos los cambios que han ocurrido durante su evolución, y para describir todas las especies.
Por tanto, la Botánica Sistemática es el estudio de la diversidad del Reino Plantae que existe sobre la tierra hoy día y su historia evolutiva.
La Botánica Sistemática no es precisamente una ciencia descriptiva, sino que tiene por objetivo descubrir las relaciones evolutivas y las entidades evolutivas reales que han resultado del proceso de evolución. La información sobre la secuencia de eventos evolutivos es obtenida desde la Sistemática, quien ha reconstruido la filogenia, es decir la crónica evolutiva de los organismos.
Tres actividades muy importantes de la Sistemática de plantas son la clasificación, la identificación y la nomenclatura.
La clasificación es la colocación de una entidad en un esquema lógicamente organizado de relaciones. Para los organismos, este esquema es usualmente jerárquico, consistiendo de grandes agrupaciones tales como el reino de las plantas verdes, y de grupos progresivamente menores tales como familias, géneros y especies. Las clasificaciones se han enfocado casi siempre sobre la descripción y agrupación de organismos, y de manera relativamente reciente han considerado las relaciones filogenéticas. Es importante destacar que la especie es la unidad básica en cualquier sistema de clasificación. Existen diversos conceptos de especie, como se discutirá más adelante. La Sistemática incluye la disciplina de Taxonomía, un término ligado a la palabra taxón. Taxonomía envuelve la asignación de nombres científicos a grupos de organismos, según Judd y colaboradores (1999). Para otros autores Taxonomía es la parte de la Sistemática que trata del estudio de la clasificación, incluyendo en ésta sus bases, principios, métodos y leyes. El nombre de un taxón dado permite el acceso a la información que existe sobre él, y esto es especialmente valioso en especies de importancia para la humanidad. La aplicación de los nombres científicos es campo de la nomenclatura biológica; en el caso de las plantas, la aplicación de los nombres se hace de acuerdo con el Código Internacional de Nomenclatura Botánica. Este código contiene procedimientos para seleccionar el nombre correcto o para dar uno nuevo. Identificación implica la determinación de si una planta desconocida pertenece a un grupo conocido y nominado de plantas. Existen tres vías primarias para identificar una planta desconocida. La vía más rápida es preguntar a un botánico profesional o a un naturalista bien entrenado, que conozca las plantas de la región donde la planta fue colectada. La segunda vía es utilizar la literatura acerca de las plantas de esa región. Una tercera vía para identificar una planta es visitar un herbario, el cual almacena colecciones científicas de plantas. La identificación de plantas en los trópicos es más difícil que en las zonas templadas debido a que las floras tropicales contienen más especies que las floras de zonas templadas; además, las especies tropicales no han sido bien estudiadas, y muchas especies tropicales no han sido reconocidas, descritas, nominadas, y colectadas para los herbarios. La Sistemática es esencial para nuestro conocimiento y comunicación acerca del mundo natural. Las actividades básicas de la Sistemática – clasificación, nominación e identificación – son métodos antiguos de tratar con la información acerca del mundo natural, y tempranamente en la evolución cultural humana, ello llevó a sofisticadas clasificaciones de organismos importantes. Nosotros dependemos de muchas especies para alimento, refugio, fibras para vestidos y papel, medicinas, herramientas, colorantes, y otros usos, y podemos utilizar estas especies, en parte, debido a nuestro conocimiento sistemático de la biota. La Sistemática tiene diversos enfoques tales como la Sistemática clásica, la cual consiste principalmente en investigación de herbario y de campo; y la Biosistemática, la cual desarrolla investigaciones ecológicas, citológicas, genéticas y bioquímicas, así como estudios experimentales de poblaciones en su ambiente natural, en parcelas experimentales, en el laboratorio o en los invernaderos. La Taxonomía Numérica es el tratamiento de varios tipos de datos taxonómicos por métodos computarizados. La Quimiosistemática se refiere al uso de las características químicas de las plantas en el desarrollo de las clasificaciones, y recientemente la Sistemática Molecular que evalúa las relaciones de parentesco entre grupos de organismos utilizando información aportada por la secuencia de aminoácidos de las proteínas o la secuencia de nucleótidos del ADN y ARN.

OBJETIVOS DE LA BOTÁNICA SISTEMÁTICA

• Hacer el inventario de la flora del mundo.
• Proporcionar un método para la identificación de las plantas y la comunicación sobre ellas.
• Producir un sistema de clasificación coherente y universal.
• Demostrar las implicaciones evolutivas de la diversidad vegetal.
• Proporcionar un sólo nombre científico en latín para cada grupo de plantas del mundo, tanto para las que existen como para las que se encuentran en estado fósil.
• Proponer las posibles relaciones filogenéticas entre grupos de plantas.

Fuentes de Evidencias Sistemáticas y Ciencias Relacionadas 
La evidencia sistemática para establecer las clasificaciones y la filogenia se obtiene de una gran variedad de fuentes. Debido a que todas las partes de una planta en todos los estados de su desarrollo pueden proporcionar caracteres taxonómicos, deben recopilarse datos provenientes de distintas disciplinas. El uso de la información proveniente de estudios de 
Morfología Comparada, Anatomía Comparada, Embriología, Citología, Palinología, Paleobotánica, Quimiosistemática, Fitogeografía, Etnobotánica y de otras ciencias, ha mejorado en buena parte la clasificación moderna de las plantas. Por otro lado, el uso de la información generada por la Sistemática, ha contribuido al desarrollo de disciplinas científicas tales como la Botánica Económica, Agronomía, Ciencias Ambientales, etc. 

1. Morfología Comparada: Tradicionalmente la Botánica Sistemática ha dependido del uso de caracteres morfológicos externos comparativos. Tales caracteres tienen varias ventajas sobre otros caracteres taxonómicos provenientes de otras áreas de la Biología. Primero, son fácilmente observables; además, no se requiere de un laboratorio muy elaborado para analizar los caracteres morfológicos; a veces es suficiente con una lupa de mano o un microscopio de disección o posiblemente con un microscopio de luz. Segundo, estos caracteres tienen innumerables variaciones que ayudan en la delimitación e identificación. Tercero, dado que tales caracteres han sido usados por varios siglos, existe una terminología bien precisa para describir tales variaciones. La Morfología Comparada pretende establecer las semejanzas y diferencias entre las plantas, basándose en la minuciosa comparación de su estructura morfológica para luego deducir su grado de relación. La Sistemática evolutiva utiliza la Morfología Comparada para distinguir entre órganos y estructuras filogenéticamente equivalentes aún cuando puedan ser de apariencia distinta (órganos homólogos) o por el contrario, órganos y estructuras no equivalentes filogenéticamente, los cuales muestran apariencia similar (órganos análogos) como resultado de evolución convergente. Por ejemplo, son homólogos entre si las hojas escamosas de Casuarina, las espinas de las Cactaceae, las hojas suculentas de Agave y los zarcillos de origen foliar de las Bignoniaceae. Son análogos entre si las hojas normales y los cladodios laminares (semejantes a hojas) de Opuntia y otras Cactaceae; las raíces normales de las Espermatófitas y los rizoides de los musgos; los zarcillos foliares de las Bignoniaceae y los zarcillos caulinares de las Vitaceae. En la taxonomía de las plantas con flores, los caracteres florales generalmente han sido preferidos sobre los caracteres vegetativos, como se evidencia en muchos de los sistemas de clasificación que conocemos. Hay varios caracteres vegetativos superficiales los cuales son muy plásticos como para ser usados en clasificación; por ejemplo, la estructura de la hoja, su tamaño y forma, pueden ser extremadamente variables dentro de un género o aún dentro de una especie. Los caracteres reproductivos están más conservados y son mas constantes que los caracteres vegetativos; esto es debido a que en las plantas con flores, los caracteres reproductivos sexuales son producidos en muchas especies sólo por un breve período y por tanto están sujetos a menor grado de presión evolutiva que las partes vegetativas. Los caracteres florales generalmente usados en Taxonomía incluyen el tipo y posición de la inflorescencia, la simetría de la flor, la posición del ovario, el número, tamaño, forma y unión de las hojas florales en cada verticilo, sus modificaciones y otras características asociadas; también los caracteres de brácteas, bracteolas y pedicelos. Asimismo, los frutos y sus adaptaciones proveen buenos caracteres diagnósticos que son útiles en la clasificación de plantas. Sin embargo, también se utiliza una gran cantidad de caracteres vegetativos; entre ellos la disposición, forma y composición de las hojas, tipo de tricomas, patrones de venación, etc. En algunos grupos de plantas los caracteres reproductivos tienen poco valor y los vegetativos cobran mayor importancia. Por ejemplo, en el género Ulmus, la forma de la hoja es una característica taxonómica de mayor valor que las flores y los frutos.

Órganos homólogos: A) Zarcillos de origen foliar de Bignoniaceae; B) Espinas de Cactaceae. Órganos análogos: C) Cladodios de Opuntia; A) Folíolos de Bignoniaceae.