Reino Plantae. Características

Transcripción

1 Reino Plantae Fotosintéticos Características Paredes celulares de celulosa Sin capacidad motora Grupo monofilético (algas y plantas terrestres) 1

2 PLANTAS Organismos eucarióticos Multicelulares (*) Hábito sedentario (*) Fotosíntesis (clorofila a y b) Cloroplastos con tilacoides y grana Paredes celulares con celulosa Gametangios con una capa protectora (*) Alternancia de generaciones. Cloroplasto 2

3 Plantae Sensu lato (todas las siguientes) Glaucophyta (glaucofitas) Rhodophyta (algas rojas) Sensu stricto (solo las siguientes) Chlorophyta (algas verdes) Charophyta (algas verdes) Embryophyta (plantas terrestres) ALGAS 3

4 ALGAS En un inicio se describieron como Talófitas (plantas sin raíces, tallo u hojas) Sin embargo, NO todas las algas son plantas FILOGENIA Grupo polifilético 4

5 Grupo Polifilético DEFINICIÓN ALGAS Conjunto de organismos fotosintéticos con clorofila a Oxígeno como producto secundario Simples en su morfología: no tienen tallo, ni raíces, ni hojas verdaderas Su organización varía desde unicelulares hasta algunas multicelulares muy grandes (60 m) con diferenciación en los tejidos Sin flores ni fruto, los gametos muchas veces se liberan directamente al agua, donde se unen PRINCIPALES DIFERENCIAS Diferentes pigmentos: se definen sus nombres comunes Forma del material alimenticio de reserva Composición de la pared celular Ciclos de vida Historia evolutiva 5

6 Algas Clasificación Tradicional División Euglenophyta Euglenas, muchas sin pigmentos fotosintéticos. Los zoólogos los consideran Protozoos División Pyrrhophyta Dinoflagelados División Chrysophyta Diatomeas, algas doradas, algas verde-amarillentas. Relacionadas con las algas pardas en su bioquímica y pigmentos. División Phaeophyta Algas pardas, son grandes y complejas, algunas con tejidos bien definidos División Rhodophyta Algas rojas, muchas son filamentosas División Chlorophyta Algas verdes, formas diferentes pero bioquimicamente similares, se consideran los ancestros de las plantas Macroalgas SEGÚN GUIRY & GUIRY 2014: 2 Dominios 4 Reinos 19 Filos Cavalier Smith con colaboradores desde 80 s 2013 Procariota Dominio Bacteria Filo Cianobacteria (algas verde azules) Eucariota Reino Protista (Excavata) Filo Euglenophyta (Euglenozoa)(euglenas) Reino Chromista (Chromalveolata) Filo Dinophyta (Mizozoa) (dinoflagelados) Filo Ochrophyta: Bacillariophyceae (diatomeas) Chrysophyceae (algas doradas) Phaeophyceae (algas pardas) Xantophyceae (algas verde amarillo) Reino Plantae Filo Glaucophyta Filo Rhodophyta (algas rojas) Filo Chlorophyta (algas verdes) Filo Charophyta (algas verdes) 6

7 Microalgas: algas microscópicas unicelulares o de pocas células CLASIFICACIÓN Según el tamaño: Dinophysis & Ceratium Macrocystis Macroalgas: algas visibles sin microscopio Asparagopsis CLASIFICACIÓN Según el Hábitat: Algas terrestres: fuera del agua en sitios húmedos, pocas especies Phycopeltis Trentepohlia Cianophyta 7

8 CLASIFICACIÓN Según el Hábitat: Dulceacuícolas: ríos y lagos Cladophora CLASIFICACIÓN Según el Hábitat: Salobre: esteros y manglares Cortesía O. Tejada Cladophora Cortesía B. Wysor 8

9 Marinas: Planctónicas: (Fitoplancton) flotando en los primeros metros de la superficie (capa fótica) = + microalgas CLASIFICACIÓN Según el Hábitat: Bentónicas: creciendo sobre el sustrato, desde la zona intermareal hasta 183 m de prof. = Micro y Macro Sal CLASIFICACIÓN Hábitats extremos: Nieve Guerrero Negro, BCS Aguas Termales Antártida Yellowstone, USA 9

10 Algas. Diferencia mayor con respecto a las plantas terrestres Algas Gametángio: Células fértiles expuestas al medio. No hay embrión Plantas terrestres (Embriófitas) Gametángio: Capa de células estériles rodea células fértiles. Embrión FITOPLANCTON: compuesto de microalgas Importancia 1 - ca. 70% de actividad fotosintética del planeta (agua cubre mayor parte de la superficie) 2 fijación de CO2 = Cerca del 50% del CO2 emitido por actividades humanas relacionadas con el uso de combustibles fósiles 3 - Es la base de las cadenas y redes alimenticias de ecosistemas acuáticos (en zona fótica). 10

11 Algas unicelulares o microalgas Filo o división Mayoría de especies de Algas verdes son microalgas Pigmento fotosintétic o Principal Polímero de reserva Flagelos Composición de pared celular Hábitat Euglenophyta Ca. 800 spp. (Euglenozoa, euglenas) Dinophyta Ca spp. (Dinoflagelados) Bacillariophyceae Ca spp. (Diatomeas) Clorofilas a y b Carotenoides Muchas sin cloroplastos! (endosimbiosis independiente) Clorofilas a y c Heterótrofos Carotenoides particulares (Xantofilinas) clorofilas a y c; carotenoides Paramilo (diferente al almidón) Almidón o aceite Generalmente 2, uno muy corto, no sale de célula. 2 (uno arrollado en cíngulo el otro en sulcus) Crisolaminarina Ninguno o 1 (gametos en diatomeas) Ausencia de pared de celulosa Pueden tener capa proteica (película). Placas de celulosa o ausente (testas) Pared de sílice: frústula: hipoteca y epiteca. A veces con celulosa. Mayoría de agua dulce; algunas marinas Marinos Marea roja Zooxantelas de corales Agua dulce Marinas, dulceacuícola s, simbióticas Polímeros de reserva PARAMILO ALMIDON (amilosa y amilopectina) CRISOLAMIRANINA 11

12 Algas Mayores Rhodophyta, Phaeophyta y Chlorophyta Algas rojas Algas pardas Algas Verdes Algas Macroalgas Filo o Clase Pigmento fotosintético Principal Polímero de reserva Flagelos Composición de la pared celular Hábitat Rhodophyta Ca spp. (Algas rojas o Rodofíceas) Clorofilas a y d ficobilinas, carotenoides Almidón florideano Ninguno Celulosa, calcio y galactano. Algunas con carbonato Mayoría marinas, pero también dulceacuícolas. Phaeophyceae Ca spp. (Feofíceas o algas pardas) Clorofilas a y c, carotenoides Laminarina 2 en células reproductoras (heterocontos) Celulosa Mayoría marinas, sobre todo en zonas frías. Chlorophyta Ca spp. (Clorofíceas o algas verdes) Clorofilas a y b, carotenoides Almidón en cloroplastos Generalmente 2 (isocontos) Celulosa o glicoproteínas en algunas Volvocales La mayoría dulceacuícolas; 10% son marinas. Muchas son simbióticas. 12

13 Macroalgas SEGÚN GUIRY & GUIRY 2014: 2 Dominios 4 Reinos 19 Filos Cavalier Smith con colaboradores desde 80 s 2013 Procariota Dominio Bacteria Filo Cianobacteria (algas verde azules) Eucariota Reino Protista (Excavata) Filo Euglenophyta (Euglenozoa)(euglenas) Reino Chromista (Chromalveolata) Filo Dinophyta (Mizozoa) (dinoflagelados) Filo Ochrophyta: Bacillariophyceae (diatomeas) Chrysophyceae (algas doradas) Phaeophyceae (algas pardas) Xantophyceae (algas verde amarillo) Reino Plantae Filo Glaucophyta Filo Rhodophyta (algas rojas) Filo Chlorophyta (algas verdes) Filo Charophyta (algas verdes) Phaeophyta Feofíceas o algas pardas Macroscópicas (multicelulares) Mayoría marinas de aguas templadas Frecuentes en costas rocosas (inter mareal) En aguas transparentes, llegan hasta una profundidad de 20 m 13

14 Algas Pardas (Phaeophyta) El Sargaso (Sargassum sp.) Masa flotante de Sargaso Algas Pardas Quelpos (Kelps) 60 m longitud y +300 Kg. Comestible -- regiones costeras de mares subantárticos (Chile, Nueva Zelanda litorales del Atlántico sur). Fuente de YODO. Durvillaea anctartica 14

15 Algas Pardas Forma básica: un talo 15

16 Algas Pardas Partes del Talo (1) Estipite o cauloide (2) Lámina o filidio (3) Flotadores o aerocistos (4) Rizoides Algas Pardas (Ciclo de Vida) Alternancia de generaciones 16

17 Algas rojas o Rodofíceas POSICIÓN FILOGENÉTICA CON RESPECTO A LAS PLANTAS Emparentadas a plantas y en ocasiones incluidas en Reino Plantae Rhodophyta Algas rojas o Rodofíceas * Abundantes en aguas tropicales cálidas (fijan CaCO3). * Mayoría son macroscópicas. * Macroalgas en sustratos a mayor profundidad * spp. en 680 géneros 17

18 Algas rojas o Rodofíceas Por qué no se consideran plantas? * Clorofila D. * Ficobilinas (Ficoeritrina). * Cloroplasto parece una cianobacteria (grana y tilacoides menos organizados que en plantas) Algas rojas o Rodofíceas Cianobacteria Cloroplasto de plantas 18

19 Algas rojas o Rodofíceas Otros caracteres que las distinguen * Almidón florideano (citoplasma) * Mucilago externo (Galactosa) * Carbonato de calcio en paredes Porphyra 4 Esporofito (2n) 3 Cigoto Fertilización Diploide Haploide Meiosis 5 2 Espora germinativa (n) Gameto masculino Gameto femenino 6 1 gametofito (n) 19

20 Ciclo de vida de Rodofíceas Muchas se reproducen asexualmente por monósporas, liberadas directamente en el agua o al anclarse a un sustrato. Para la reproducción sexual tienen gametófito y esporófito. El gametófito produce espermatangio (masculino), el cual produce espermacios. El carpogonio, la estructura femenina, produce célula huevo. El carpogonio produce una proyeccion llamada tricógino, que se usa para la recepción de los espermacios. El cigoto produce carpósporas que se liberan al agua. Si sobrevive se adhieren al sustrato y crecen hacia esporófito. Ciclo de vida Rodofíceas 20

21 Chlorophyta Clorofíceas o algas verdes Ernodesmis verticillata. Andrea Bernecker - Mayoría acuáticas (agua dulce) - Ca spp. (500 géneros) - Viven sobre troncos de árboles, en el suelo o en asociaciones simbióticas con líquenes, protozoarios de agua dulce, esponjas y cnidarios - Muchas son microscópicas: unicelulares, coloniales, filamentosas, morfológicamente muy diversas. Algas Verdes Unicelulares - Alga común de agua dulce - 2 flagelos isocontos - Cloroplasto tiene una mancha fotosensitiva para detectar la luz - Pared sin celulosa (glucoproteínas y otros polisacáridos) - Reproducción sexual y asexual Chlamydomonas 21

22 Ciclo de Vida de Chlamydomonas Algas Verdes Unicelulares Xanthidium armatum Euastrum affine Micrasterias radiosa - Carofíceas unicelulares (la mayoría), sin flagelos - Más comunes en charcos pobres en nutrientes minerales 22

23 Algas Verdes Coloniales Gonium Pandorina Eudorina Algas Verdes Filamentosas 23

24 Algas Verdes Filamentosas Spirogyra spp. Reproducción sexual Cloroplastos helicoidales Algas Verdes Laminares Ulva lactuca, lechuga de agua 24

25 Ciclo de Vida de Ulva Alternancia de generaciones: gametófito y esporófito similares Carofitas posible ancestro de las plantas terrestres 25

26 Algas Verdes Parenquimatosas Carofitas (Charophyceae) Género Chara Charophyceae Género Chara Talo de Chara sp. Gametangio: paredes espiraladas 26

27 Charophyceae Caracteres generales - Tienen más semejanza con plantas en aspectos de división celular y reproducción sexual - Cigotos permanece adheridos al talo parental y estimula el desarrollo de una pared de células alrededor - Exhiben crecimiento apical -Tallo diferenciado en nudos y entrenudos -Tejido de nudos similar al parénquima de plantas - De los nudos emergen ramificaciones -Con frecuencia se incluyen en su propia división: Charophyta. -Principalmente de agua dulce. Importancia ecológica de las algas Productores primarios base de las cadenas tróficas en arrecifes coralinos y mares. Algas coralinas contribuyen a la formación de arrecifes y playas (fijan más CaCO3 que corales) Alimento y refugio para animales influyen en la fauna de un sitio asociada: bosques de kelps, algas coralinas. Mayor diversidad de algas mayor diversidad de peces. 27

28 USOS E IMPORTANCIA ECONÓMICA DE LAS MACROALGAS Algas verdes 28

29 Bretonas recogiendo algas: Paul Gauguin, 1889 Biocombustibles 57 Bioindicadoras 29

30 Comestibles Codium Comestibles Ulva 30

31 Algas rojas AGAR Polisacarárido que se encuentra en la pared de las algas rojas Su utilización en el campo de la Bacteriología se produjo hasta en 1882, cuando Robert Koch lo usó en sus medios de cultivo, como sustituto de la gelatina. Se utiliza como un medio solidificador para el crecimiento de bacterias y hongos, geles para verificación de ADN y también en las industrias de alimentos, medicamentos y cosméticos 62 31

32 Extracción de agar Gelidium Pterocladiella Gracilaria Agar Geles para electroforesis: Pruebas de paternidad- Análisis genéticos Cultivo de bacterias 64 32

33 El agar obtenido de esta alga puede ser usado en medios de cultivo pero, no es el óptimo, Útil en la producción de agar con fines diferentes al Bacteriológico, por ejemplo, en la industria alimenticia. Carragenina Se utiliza como un sustituto de la gelatina (menos capacidad de gelidificación que el agar) Espesante de pinturas, helados, contextura carnes procesadas En cosméticos, Industria farmacéutica Chondrus, Gigartina, Euchema 66 Gigartina 33

34 Porphyra (Nori) Cosmestibles 67 Irish Moss en el Caribe de Costa Rica Originario de Jamaica, Panamá: Icing Glass Gracilaria : La preparación más común consiste en la disolución de ficocoloides en agua caliente a la que se le agregan leche y especies y se sirve como una bebida fría. En Cahuita se utiliza el Irish Moss para hacer una variedad de comidas y bebidas, entre ellas, atoles, ponches, sopas y salsas 34

35 Algas Pardas Alimentos (humanos animales), fertizantes, productos secundarios Aprox. Se extraen 4 millones de ton de kelp en el mundo: Asia, Europa, Norte y Sur América Fuente de alginatos y yodo Emulsificantes: Pintura Helados (consistencia suave) Se extraen principalmente de la costa Oeste de USA: Principalmente kelps: Macrocystis Laminaria Un barco puede extraer hasta 300 ton por día 35

36 Alginatos Los alginatos son polisacáridos sulfatados presentes en la pared celular de las algas pardas 71 Sargassum-Fucus Fertilizante Suplemento alimenticio Jabones 72 36

37 Rev. Biol. Trop. 54(1):83-92,