La Botánica

Botánica, rama de la biología dedicada al estudio de las plantas (reino Plantae) y al de algunas otras clases de organismos como los hongos (reino Fungi). En la actualidad, las plantas se definen como organismos pluricelulares capaces de realizar la fotosíntesis. Pero otros organismos tradicionalmente llamados plantas, como las algas y los hongos, siguen formando parte de la botánica, por la relación histórica que mantienen con esta disciplina y por las muchas similitudes que hay entre ellos y las plantas verdaderas.

La botánica estudia todos los aspectos de las plantas, desde las formas más pequeñas y simples hasta las más grandes y complejas; y desde las características de los individuos aislados hasta las complejas interacciones de los distintos miembros de una comunidad botánica con su medio ambiente y con los animales (véase Ecología).

EVOLUCIÓN HISTÓRICA

Como la civilización se apoya en parte en el conocimiento de las plantas y en su cultivo, puede decirse que la botánica surgió junto con la agricultura, que empezó a practicarse hacia los años 9000-7000 a.C. Pero el interés por las plantas propiamente dichas no se manifestó hasta hace unos 2.300 años. En efecto, la botánica como ciencia pura dio sus primeros pasos en el siglo IV a.C., de la mano del filósofo griego Teofrasto, cuyos tratados sobre clasificación, morfología y reproducción de las plantas ejercieron sobre esta disciplina una influencia considerable hasta el siglo XVII. En realidad, la botánica moderna no empezó a desarrollarse hasta el siglo XVI, en parte gracias a la invención del microscopio (1590) y de la imprenta de tipos móviles (1440).

Los griegos creían que las plantas obtenían el alimento exclusivamente del suelo. Hubo que esperar hasta el siglo XVII para que el científico belga Jan Baptista van Helmont demostrara que un sauce cultivado en una maceta a la que sólo se añadía agua alcanzaba un peso de casi 75 kg, mientras que la tierra de la maceta perdía sólo unos 60 g de peso en cinco años. Esto demostraba que el suelo contribuye muy poco al aumento de peso de las plantas. En el siglo XVIII, el químico inglés Joseph Priestley demostró que las plantas en crecimiento 'restauran' el aire privado de oxígeno (por la llama de las velas o la respiración de los animales); el fisiólogo holandés Jan Ingenhousz (1730-1799) amplió esta observación demostrando que hace falta luz para que las plantas restauren el aire. Estos y otros descubrimientos constituyen la base de la moderna fisiología vegetal, la rama de la botánica que estudia las funciones básicas de las plantas.

En las plantas, el agua se desplaza hacia arriba y los solutos hacia abajo a lo largo del tallo, como descubrieron de forma independiente durante el siglo XVII Marcello Malpighi en Italia y Nehemiah Grew en Inglaterra. Aunque estos hechos se conocen desde hace unos 300 años, sólo recientemente, y gracias a refinadas técnicas analíticas, se ha podido elaborar una teoría aceptable que explique el movimiento de los fluidos en las plantas.

ESTUDIOS CLÁSICOS

Hugo Marie de Vries

El botánico holandés De Vries realizó importantes estudios sobre la anatomía y fisiología de los vegetales, así como de los mecanismos de la herencia.

Pueden hacerse observaciones macroscópicas y experimentos sobre fotosíntesis y movimiento de agua en las plantas sin conocer su estructura; pero explicar estos fenómenos exige conocimientos de morfología (estudio e interpretación de la forma, el desarrollo y el ciclo vital de las plantas) y de anatomía (estudio de los tejidos vegetales, su origen y sus interrelaciones). El primero en estudiar la naturaleza celular de las plantas fue el científico inglés Robert Hooke en el siglo XVII, quien observó que la corteza del corcho estaba formada por células. En 1838, el botánico alemán Matthias Schleiden descubrió que todos los tejidos vegetales estaban formados por células. Este descubrimiento puso de manifiesto que existía cierta similitud entre todos los organismos vivos, y sentó las bases del desarrollo de la citología, el estudio de la estructura y función de las células, consideradas como unidades individuales. El patólogo alemán Rudolf Virchow demostró en 1858 que toda célula procede de otra célula anterior y que, por tanto, el pasado y el presente de los seres vivos están unidos por una línea continua.

Carl von Linneo

Aunque era un médico en ejercicio, Carl von Linneo tenía un profundo interés por la botánica y desarrolló un sistema para clasificar las plantas en el que utilizaba un método binomial de nomenclatura científica. Su sistema de clasificación simplificaba mucho la manera en que se nombraban las plantas y los animales, organizándolos en grupos significativos basados en sus similitudes físicas.

Estas observaciones no fueron importantes sólo para el desarrollo de la fisiología y la anatomía de las plantas, sino también para comprender la genética, o estudio de la herencia, y la evolución. En el siglo XIX, el botánico austriaco Gregor Mendel descubrió los fundamentos de la genética observando las variaciones de una serie de características vegetativas y florales de variedades cultivadas de guisante o chícharo. Sus experimentos de hibridación exigían conocer la función de las distintas piezas de la flor durante la reproducción, conocimientos que procedían de los experimentos del botánico holandés Rudolph Jacob Camerarius, quien demostró la naturaleza de la reproducción sexual de los vegetales. Los experimentos de Mendel pasaron desapercibidos hasta los primeros años del siglo XX. Mientras tanto, Charles Darwin había propuesto la teoría de la evolución por selección natural (que en su formulación moderna se basa en los principios de la genética) sin conocer el trabajo de Mendel. Darwin observó las variaciones y cambios que experimentan los organismos a lo largo del tiempo, y Mendel definió las leyes que rigen la combinación y recombinación de rasgos individuales. Sin embargo, el origen de las diferencias y los cambios no se conoció hasta que el botánico holandés Hugo de Vries observó la aparición espontánea de rasgos nuevos en cruces de ejemplares de hierba del asno de resultados previsibles, y sugirió que eran resultado de cambios o mutaciones de los genes.

Los conocimientos de anatomía, genética y evolución han contribuido decisivamente a la clasificación de las plantas y han aportado fundamento racional a esta disciplina. El naturalista del siglo XVII John Ray clasificó las plantas en formas sin flores y con flores, y subdividió estas últimas en dicotiledóneas y monocotiledóneas. Pero fue el botánico sueco del siglo XVII Carl von Linneo quien sentó las bases de la clasificación moderna de las plantas y quien ideó un sistema de nomenclatura simplificado en virtud del cual cada planta queda identificada por dos términos en latín, el primero de los cuales corresponde al género y el segundo a la especie.

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LA BOTÁNICA EN LA ACTUALIDAD

Helecho fosilizado del carbonífero

La paleobotánica estudia las plantas fósiles. Aunque se han descubierto menos fósiles vegetales que animales, los que se conocen proporcionan información valiosa sobre la evolución y las relaciones entre las plantas. Los científicos consideran que el registro fósil representa el 10% o menos de todas las especies de animales y vegetales que han poblado la Tierra.

La botánica no recurre al registro fósil en igual medida que la zoología para obtener datos sobre la evolución, porque el registro vegetal es mucho más incompleto que el animal. No obstante, la paleobotánica o estudio de las plantas fósiles ha contribuido mucho al conocimiento general de la evolución de los grandes grupos vegetales, y en especial a la comprensión de las relaciones existentes entre las clases de plantas con semillas. Pero aún queda mucho por estudiar antes de poder responder a preguntas tan básicas como el origen de las plantas con flor (véase Angiospermas).

Los botánicos o especialistas en el estudio de las plantas desempeñan un abanico muy variado de actividades. Muchos ocupan puestos académicos y realizan labores de enseñanza e investigación, que comprenden trabajos de laboratorio y de campo. En términos estrictos, la botánica es una ciencia pura dedicada a estudiar la naturaleza básica de las plantas. Pero muchos aspectos de la botánica afectan directamente al bienestar y al progreso de la humanidad, por lo que la botánica aplicada ha cobrado gran importancia. Especialidades como la silvicultura y la horticultura están estrechamente vinculadas con la botánica básica; otras, como la farmacología y la agronomía, aunque son más autónomas, dependen también de los conocimientos botánicos básicos. Además, existen otras especialidades, como la geobotánica, que estudian la relación de las plantas con el medio físico.