Vista Global sobre la Diversidad de las Plantas Capitulo 29 1

Outline • • • • • • • • Origen Evolutivo de las Plantas Ciclos de Vida de las Plantas Musgos, Hep áticas, y Hornworts Características de las Plantas Vasculares Plantas Vasculares sin Semillas Plantas con Semillas Gimnospermas Angiospermas 2

El Origen Evolutivo de las Plantas • • Característica definitiva de las plantas es la protección de los embriones. Algunos biólogos mencionan tres reinos de plantas.

– verde, rojo, y café  Las plantas terrestres se pueden dividir en dos grupos basados en la presencia o ausencia de tejido vascular .

 Las plantas vasculares tienen lineas de tejido de xilema conductor del agua y floema conductor de alimento en sus tallos.

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Grupos Mayores de Plantas 4

El Origen Evolutivo de las Plantas • Adaptaciones a la tierra – La mayoría de las plantas están protejidas de la desecación por una cuticula encerada secretada en superficies expuestas.

 Limita el intercambio gacioso esencial para la respiración y la fotosíntesis  ocurre via estoma  La evolución de las hojas resultó en el incremento del área fotosintética 5

Ciclos de Vida de las Plantas • El ciclo de vida de las plantas es haplodiplontico .

– Generacfión diploide, esporofito , alterna con la generación haploide, gametofito – Esporofito diploide produce esporas haploides por meiosis  Esporas se dividen por mitosis, produciendo un multicelular, gametofito haploide .

 El gametofito haploide es producido por mitosis, y es la fuente de gametos  gametos se fusionan para formar un zigoto diploide 6

Ciclo de Vida de las Plantas Generalizado 7

Musgos, Hepáticas, y Antocerofitas • Briofitas – – – Altamente adaptados a ambientes terrestres Los gametofitos son fotosintéticos Los esporofitos están unidos y nutricionalmente dependen de los gametofitos – – Requieren de agua para reproducirse sexualmente La mayoría son pequeños 8

Musgos, Hepáticas, y Antocerofitas • Musgos (Briofita) – Los gametofitos tipicamente consisten de estructuras pequeñas parecidas a hojas arregladas espiralmente o alternadamente alrededor del eje de un como tallo.

–  Anclado al substrato por rizoides La mayoría del agua utilizada por la planta viaja hacia arriba por fuera de la planta.

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Musgos – Gametangia multicelular se forma en las puntas de los gametofitos en forma de hoja.

  arquegonia – gametangia femenina anteridia – gametangia masculina – Muchas especies pueden soportar períodos prolongados de sequía, y la mayoría de los musgos son muy sensibles a la contaminación del aire.

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Ciclo Típico de los Musgos 11

Hepáticas, y Antocerofitas • • Hepáticas (Hepaticophyta) – Reproducción sexual similar a musgos Antocerofitas (Anthocerotophyta) – Entre las plantas terrestres más antiguas  El esporofito tiene estomas, es fotosintético, y provee la mayoría de la energía de la planta.

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Características de las Plantas Vasculares • • Tejidos vasculares consiste de células elongadas ó cilíndricas especializadas que forman una red en toda la planta.

– xilema - conduce agua y minerales disueltos hacia arriba desde las raices – floema conduce sucrosa y señales hormonales en toda la planta Semillas son estructuras resistentes diseñadas para proteger al embrión de la desecación.

– Ocurren en plantas heterosporas 13

Plantas Vasculares sin Semillas • Las plantas vasculares más antiguas carecen de semillas – club mosses (Lycophyta)  relicts of earliest vascular plants  most abundant in tropics and moist temperate regions 14

Whisk Ferns, Equisetos, y Helechos (Pterophyta) • • Whisk ferns – Las más simples de todas las plantas vasculares extintas  Tallos verdes con ramificación pareja sin raices Equisetos – Único genero,

Equisetum

 Los esporofitos consisten de tallos fotosintéticos que surgen de rizomas por debajo de la tierra.

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Whisk Ferns y Equisetos 16

Helechos • Los helechos son el grupo m ás abundande de las plantas vasculares sin semillas.

– Cerca de 11,000 especies vivientes, 75% están en los tropicos – Los ciclos de vida difieren de aquel de un musgo  Más desarrollo, independencia y dominancia del Esporofito del helecho 17

Ciclo de Vida Típico de un Helecho 18

• • • Plantas Vasculares sin Semillas Los Esporofitos del Helecho típicamente tienen un tallo subterraneo horizontal, el rizoma.

– Los Frondes usualmente desarrollan en la punto de los rizomas como rollos espiralados apretadamente.

La mayoría homosporos, produciendo sporangia en clusters, sori, detrás de los frondes Células madre de esporas diploides en cada esporangium conllevan meiosis, 19 produciendo esporas haploides.

Plantas con Semillas • Las Plantas con semillas aparecieron por primera vez cerca de 425 millones de años.

– Protegidas contra la desecación – Diseminación mejorada (dispersal) –  fase latente Sobrevivencia mejorada del embrión al esperar por condiciones ambientales favorables.

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• • • Gimnospermas El ovulo descansa espuesto en una escama y no est á completamente encajado por los tejidos del esporofito al momento de la polinización No tiene las flores y frutas de las angiospermas Cuatro grupos vivientes – coniferas – cicadas – gnetophytes –

Ginkgo

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Gimnospermas • Coniferas (Coniferophyta) – incluye pinos, spruces, cedars, hemlocks, yews, larches, cipreses y otros – pinos  actualmente mas de 100 especies  native de N. America 22

• • Pinos Hojas duras, en forma de aguja, producidas en racimo – Cuticula gruesa y estomas disminuidos –  Perdida de agua retardada Las hojas tienen canales al cual células aledañas secretan resino  Evita ataques de insectos y hongos  produce turpentine y rosin La madera consiste primariamente de tejido de xilema.

– Madera “suave” 23

Pinos • Heterosporos – Los conos femeninos típicamente producidos en ramas superiores del mismo arbol que produce conos masculinos.

 Dos ovulos desarrollan en cada escama. Cada ovulo contiene un megasporangio ( nucellus ).

 Rodeado por integumento  abertura micropyle  Una capa se vuelve la cobertura de la semilla 24

Pinos • • Mientras las escamas en los conos femeninos se abren, granos de polen van hacia abajo, y algunos son atrapados en fluido del micropilo.

– Mientras el gametofito femenino se está desarrollando, un tubo de polen emerge desde el grano de polen y digiere su camino hasta el archegonio.

– Sumergidos a la parte superior del nucellus Quince meses después de la polinización, el tubo polínico alcanza el archegonio y descarga sus contenidos.

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Ciclo de Vida Típico de un Pino 26

Gimnospermas • • Cicadas (Cycadophyta) – De crecimiento lento – tropical sub-tropical  Esporofitos asemejan las palmas.

Gnetophytes (Gnetophyta) – únicas gimnospermas con conductos en su xilema – La mitad de todas las especies están en el género

Ephedra

, común en regiones áridas del oeste de US 27

Gimnospermas • Ginkgo (Ginkgophyta) –

Gingko biloba

unica especie viviente 28

• • Angiospermas Los ovulos están encerrados dentro te dejidos diploides al momento de la polinización – carpelo, hoja modificada encapsulando la semilla, desarrolla en una fruta Monocotiledoneas y eudicotiledoneas – eudicotiledoneas y monocotiledoneas difieren en:   Número de cotiledones Venación de las hojas   presencia lateral de meristemos número de partes de la flor 29

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Angiospermas • Estructura de las flores – Las flores se originan como un primordium que desarrolla en un bulbo al final de un pedicelo .

 se expande en la punta en un receptaculo al cual las partes restantes de la flor se adhieren  Unidos en copas  Copa más externa sepalos  segunda copa petalos 31

Angiosperms • Third whorl - stamens ( androecium ) – Each stamen consists of pollen-bearing anther and a stalk ( filament ).

 gynoecium - consists of one or more carpels located at flower’s center  regions of carpel  ovary - contains ovules and develops into fruit  stigma - sticky top  style - connects stigma and ovary 32

Angiosperm Flower 33

Angiosperms • Angiosperm life cycle – eight nuclei arranged in two groups of four – integuments differentiate into seed coat – one nucleus from each group migrates toward center and functions as polar nuclei  one cell functions as the egg, and the other two are synergids – pollination - mechanical transfer of pollen from anther to stigma  may be followed by fertilization 34

Angiospermas • Mientras el tubo de polen penetra el saco embrionico, el descarga sus contenidos.

– doble fertilizaión  Un esperma se une con el huevo y forma un zigoto.

 El otro esperma y dos nucleos polares se unen, formando un nucleo endospermo triploide primario  Suplemento de nutrientespara el embrión 35

Typical Angiosperm Lifecycle 36

Summary • • • • • • • • El Origen Evolutivo de las Plantas Ciclos de Vida de las Plantas Musgos, Liverworts, y Hornworts Características de las Plantas Vasculares Plantas Vasculares sin Semillas Plantas con Semillas Gimnospermas Angiospermas 37

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