TEMA 2: Cómo se trabajaa en botánica. Los principales grupos botánicos

Transcripción

1 TEMA 2: Cómo se trabajaa en botánica Los principales grupos botánicos Datos de diversidad de grupos estudiados por la botánica según Uniónn Internacional para la Conservación de la Naturaleza (UICN), 2010: Curso de Botánica Centro Cultural Luis Peidró 2011/2012 Angiospermas Gimnospermas 1021 Helechos Musgos Algas Líquenes Hongos Cómo TRABAJAMOS EN BOTÁNICA? La Sistemática es la parte de la Biología cuyo objetivo es crear sistemas de clasificación que expresen de la mejor manera posible los diversos grados de similitud entre los organismos vivos Partes de la sistemática: Clasificación, taxonomía y nomenclatura Clasificar: acción que realiza la ciencia o estudio de la Clasificación, es la ordenación de plantas (u otras entidades) en grupos de tamaño creciente, dispuestos de una manera jerárquica, desarrollando un sistema o jerarquía de niveles o categorías Clasificación: ciencia o estudio basada en la acción de clasificar y también su resultado Las clasificaciones se hacía en un inicio (griegos) en base a criterios utilitarios Con el paso del tiempo y el aumento del conocimiento las clasificaciones se van haciendo más complejas y en base a criterios y normas también más complejas La taxonomía: proporciona los principios (reglas) y procedimientos para realizar una clasificación En botánica las categorías taxonómicas son los niveles jerárquicos de clasificación A cada uno de los grupos presentes en cada categoría se le llama taxón LAS CATEGORÍAS TAXONÓMICAS MÁS IMPORTANTES SON: REINO DIVISIÓN CLASE ORDEN FAMILIA GÉNERO ESPECIE SUBESPECIE A diferencia de las clasificaciones de objetos inertes, las clasificaciones de los seres vivos deberían ser NATURALES Esto quiere decir que los elementos de un grupos deberían estar emparentadossin embargo, el conocimiento es aún muy escaso, por lo es prácticamente imposible hacer una clasificación natural 3

2 Curso de Botánica Centro Cultural Luis Peidró 2011/2012 Así, según se va investigando, las clasificaciones van cambiando Es una ciencia DINÁMICA Por ejemplo familias como las crucíferas, compuestas, gramíneas, leguminosas son grupos muy naturales Es decir, la familia es muy homogénea Pero los géneros son poco naturales, muy heterogéneos El 60% de las familias de angiospermas son artificiales Es fácil saber si un grupo pequeño es homogéneo o no, pero la naturalidad de los grupos grandes en aún difícil de saber, se necesita conocer la evolución para hacer un grupo natural CONCEPTO DE ESPECIE La especie es la categoría taxonómica básica sobre la que se sustenta toda la clasificación Pero, qué es especie? Hay varios conceptos: Siglo XIX: concepto de especie morfológica, basada en los macrocaracteres (caracteres visibles a simple vista) Este es el concepto que ha prevalecido Especie biológica: población de individuos interfértiles (es decir, que dan descendencia fértil), aislados genéticamente de otras grupos próximos Especie evolutiva: contempla también las poblaciones que han dado origen a las actuales NOMENCLATURA Además de clasificar es necesario dar nombre a aquello que se estudia Los nombres son los SIMBOLOS de las cosas Son ETIQUETAS con las que conocemos los conceptos (Ej: que alguien se llame Pedro no significa que sea una piedra ni que tenga un carácter duro) Dar nombre a las cosas es algo necesario y típico no sólo de cada ciencia sino de cada profesión y/o de cada grupo humano En botánica, los nombres vulgares o la nomenclatura vernácula es ininteligible para quien no la conoce y presenta una serie de problemas: Afecta sólo a plantas que el hombre por necesidad se ha preocupado de conocer: plantas comestibles, perniciosas, o útiles Falta de universalidad En cada idioma las plantas se conocen con un nombre diferente, por ejemplo: trigo<ble <wheat<weizen<frumento Nombres polisémicos: mismo nombre a distintas plantas Ejemplo: se llama Roble a varias especies: Quercus pyrenaica, Quercus pubescens, Quercus petraea, Quercus robur No aportan información sobre las auténticas relaciones entre las plantas que denominan Ejemplo: cardo se usa igual para ejemplares de las familias umbelíferas, compuestas, dipsacáceas Nomenclatura botánica: Hasta el SXVIII las plantas se identificaban con cortas frases, ej: salix pumila angustiora altera Linneo, en 1753 crea la nomenclatura binomial, que consta de dos palabras: género + epíteto específico (minúscula) Los nombres son siempre en latín Presenta varia ventajas: Es universal para cualquier idioma o región 4

3 Curso de Botánica Centro Cultural Luis Peidró 2011/2012 Cada especie tiene un solo nombre, no hay polisemia La primera de las dos palabras (el género) nos da información sobre los parentescos entre las especies Es decir, especies relacionadas tiene el mismo género cambiando el epíteto especíco Ejemplo: la encina (Quercus ilex) y el alcornoque (Quercus suber) El epíteto específico hace referencia a: alguna característica, usos, ecología, localización NOMENCLATURA DE LAS DIFERENTES CATEGORÍAS TAXONÓMICAS Se diferencian mediante sufijos indicativos del rango taxonómico y son diferentes en algas, hongos y resto de grupos: RANGO ALGAS HONGOS RESTO DE GRUPOS División -phyta (Chlorophyta) -mycota (Basidiomycota) -phyta (Magnoliophyta) Clase -phyceae (Ulvophyceae) -mycetes (Agaricomycetes) -opsida (Liliopsida) Orden -ales (Ulvales) -ales (Agaricales) -ales (Orchidales) Familia -aceae (Ulvaceae) -aceae (Agaricaceae) -aceae (Orchidiaceae) CLAVES DE IDENTIFICACIÓN Para identificar a qué especie corresponde un ejemplar determinado se usan las claves de identificación Es un método de clasificación ARTIFICIAL Nos ayuda a identificar, de una forma fácil, usando caracteres: Poco variables Claros, sencillos Fáciles de observar Menor uso de instrumental Se usan las CLAVES DICOTÓMICAS: la primera en 1682, por Ray en su Methodus Plantarum La especie es la categoría taxonómica sobre la que se sustenta la clasificación Veamos otras categorías taxonómicas: EL OBJETO DE LA BOTÁNICA En los cursos de Botánica se estudian los vegetales y en los de Zoología se estudian los animales Pero la primera cuestión que hay que plantearse es qué es un vegetal y un animal? La primera idea que surge es definir los vegetales frente a los animales Un vegetal obtiene su energía mediante fotosíntesis, no se desplaza (está sujeto al sustrato) y no reaccionaa rápidamente frente al medio Por el contrario, un animal necesita alimentarse de otros organismos, se mueve y reacciona rápidamente frente a los cambios del medio Alguien puede decir, nos falta algo, también hay microbios, que estudia la Microbiología Estos son, organismos microscópicos, que no son animales ni vegetales Por tanto, en la definición de animal y vegetal hay que incluir el tamaño del organismo Así pues hay vegetales, animales y microbios 5

4 Curso de Botánica Centro Cultural Luis Peidró 2011/2012 Esta separación más o menos clara, que todos percibimos, es correcta, pero sólo en parte Muchos organismos sencillos tienen modos de vida intermedios, que no encajan en esa definición Por ejemplo, Euglena es un pequeño organismo unicelular (microscópico), hace fotosíntesis (como los vegetales), captura e ingieree otros pequeños organismos y nada activamente alejándose o acercándose de una fuente de luz Como éste, hay muchos organismos en los que la definición de vegetal, animal y microbiano no se aplica tan fácilmente Y todavía hay más, dónde colocamos los Hongos? Porque los hongos pueden ser microscópicos o muy grandes, no hacen fotosíntesis, la mayoría no se desplaza, etc Para saber qué organismos estudia la Botánica, lo mejor es entender cómo se han diversificado los seres vivos a lo largo de la historia de la Tierra, y cuáles han sido los grandes cambios evolutivos que han desembocadoo en la gran diversidad de organismos que existen actualmente en nuestro planeta Un aspecto especialmente importante de esta diversificación ha sido el establecimiento de modos diferentes de nutrición y reproducción Para nutrirse los organismos necesitan obtener energía y una fuente de carbono, que les permita construir sus células y llevar a cabo su metabolismo Como fuente de energía los seres vivos utilizan: o la luz ( organismos fotótrofos) o la energía que se libera de la ruptura de los enlaces químicos en los compuestos orgánicos (organismos quimiotrófos) Como fuente de carbono lo toman del: o CO2 (autótrofos) o compuestos orgánicos preexistentes (heterótrofos) El uso combinado de unas u otras fuentes de energía y de carbono ha dado lugar a una gran diversidad de formas de nutrición, y de forma correlacionada ha originado modos de vida diferenciados (móviles, sedentarios, acuáticos, terrestres) El resultado de la evolución ha sido la diversificación de los seres vivos en grandes linajes evolutivos, y su expansión y la colonización de todos los hábitats acuáticos y terrestres de la Tierra Cómo éste es un curso de Botánica, nos centraremos en los principales hitos en la diversificación de los seres vivos de los que se ocupa esta ciencia: los organismos fotoautótrofos que producen oxígeno (algas y plantas terrestres) y los organismos quimioheterótrofos productores de esporas (hongos) LOS REINOS Desde la antigüedad se conocían 2 reinos, vegetal y animal Según se profundiza en el conocimiento van considerando caracteres diferentes y estos reinos van variando El concepto de REINO se desarrolla en el siglo XX, con la ingeniería genética y la bioquímica que ayudan en gran medida a conocer la información filogenética entre los grandes grupos Nos quedamos con la clasificación de Margulis y Schwartz de 1985, en la que definen 5 reinos: Monera, Protoctista, Plantae, Fungi, Anmimalia 6

5 Curso de Botánica Centro Cultural Luis Peidró 2011/2012 MONERA: Son todos organismos procariotas: células más primitivas y sencillas Su material genético llamado GENOMA no está separado del resto del resto del contenido celular No está constituido por cromosomas, son sólo filamentos de RNA o DNA, no en doble hélice Entre otros, son este grupo está constituido por las bacterias El resto de reinos está constituido por organismos eucariotas, en los que el material genético organizado en cromosomas y con núcleo delimitado por una membrana nuclear que encierra el material genético PROTOCTISTA: Los protistas, que incluyen principalmente las formas unicelulares, coloniales y multicelulares, presentan a menudo problemas de separación entre plantas y animales Las algas forman parte de este reino, entre otros organismos Consideraciones entre los reinos PLANTAE, FUNGI, ANIMALIA A pesar de que existen organismos con características compartidas entre los reinos, como características generales que diferencian a animales, plantas y hongos podemos nombrar: 7

6 Animales Heterótrofos: obtienen la energía a partir de materia ya sintetizada Nutrición por fagotrofia o ingestión Movimiento: normalmente tienen capacidad de cambiar de lugar, lo que implica la existencia de sistema nervioso y órganos que produzcan el movimiento Capacidad de reproducción de las células y tejidos reducida Órganos orientados hacia dentro y protegidos, excepto los sentidoss Duración de la vida del individuo reducida Pared celular ausente Curso de Botánica Centro Cultural Luis Peidró 2011/2012 Plantas Autótrofos: obtienen la energía a partir de la radiación solar, fotoautótrofos por la presencia de cloroplastos Nutrición por absorción: la presión osmótica, amortiguada por la pared celular, juega un gran papel Fijos Capacidad de crecer y desarrollar nuevos órganos hasta su muerte Órganos bien expuestos Duración de la vida que puede ser muy Duración de la vida larga larga o corta Pared celular generalmente de celulosa Hongos verdaderos Heterótrofos, parásitos o sapróbios (saprótrofos) Digestión externa y absorción Pared celular generalmente de quitina SEGÚN EL NIVEL DE ORGANIZACIÓN CELULAR: Protófitos: Son seres unicelulares (Chamaesiphon), agregados en cenobios (Gonium) o en colonias, o en agrupaciones filamentosas rodeadas de una vaina gelatinosa, cuyas células pueden especializarse ligeramente (Nostoc, Rivularia) Talófitos: Cuerpo vegetativo pluricelular, no diferenciado en eje vascularizado, hojas y raíces No presenta regularización hídrica Las células hijas quedan permanentemente entre si, cohesionadas mediante paredes celulares de quitina o celulosa Muestran una especialización de funciones, al menos en células reproductivas y vegetativas Presentan esta organización ALGAS,HONGOS, LÍQUENES, MUSGOS Carecen de tejidos de sostén o vasos conductores (por eso están generalmente postrados), a excepción de algún grupo de algas pardas Tienen falsos tejidos: entrecruzamiento de filamentos celulares unidos por una amalgama de sustancias gelatinosas Briófitos (musgos): no hay unanimidad en que pertenezcan a estee nivel de organización Son talófitos con estructuras muy complejas y una organización externa muy similar a los cormófitos 8

7 Curso de Botánica Centro Cultural Luis Peidró 2011/2012 Cormófitos: Presentan este nivel de organización: Helechos, Angiospermas y Gimnospermas Organización en Cormo: 3 ÓRGANOS fundamentales: raíz, tallo y hojas Son órganos relacionados entre sí y dispuestos siempre de la misma forma Tienen sistemas de regulación del contenido hídrico: CUTÍCULA: capa de células que les defiende contra la evapotranspiración Sistemas de absorción: raíz Sistema de transporte de agua y sales minerales por haces vasculares Tienen una capa de células estériles que cubren las esporas (esporangios) o los gametos (gametangios) Retención del Zigotoo dentro de gametangio femenino que protege el desarrollo del embrión que luego formará la palnta La fase más delicada la pasa protegida ÉXITO COLONIZACIÓN TERRESTRE SEGÚN LOS CUERPOS REPRODUCTIVOS Las criptógamas se reproducen por esporas, que son unicelulares Las fanerógamas producen semillas, que son pluricelulares y desarrollan sus primeras fases en el gametófito femenino para mayor protección Esto influyó también en la colonización de la tierra Talófitos Cormófitos Criptógamas Algas, musgos y hepáticas Helechos Fanerógamas Angiospermas y gimnosprmas 9

8 Curso de Botánica Centro Cultural Luis Peidró 2011/2012 Los principales grupos del plantas 1 Plantas que no producen semillas (se llaman Criptógamas) Plantas sin haces vasculares: MUSGOS Plantas con haces vasculares: HELECHOS 2 Plantas que si producen semillas (se llaman Fanerógamas) Plantas que no producen frutos (los óvulos de estas plantas no se forman en un ovario cerrado) Se llaman GIMNOSPERMAS Plantas que si producen frutos (los óvulos de estas plantas están encerrados en un ovario, que será el que se transforme en el fruto tras la fecundación) Se llaman ANGIOSPERMAS Dentro Den de este grupo hay: o Dicotiledóneas: plantas que, al germinar la semilla, da lugar a 2 hojas embrionarias o cotiledones o Monocotiledóneas: plantas que, al germinar la semilla, da lugar a 1 hoja embrionaria o cotiledón 10

9 Clasificación: REINO Protoctisa Fungi Plantae Division Chlorophyta Rhodophyta Glaucophyta Chlorarachniophytaa Dinophyta Cryptophyta Chrysophyta Acrasiomycota Mixomycota Plasmodioforomycota Oomycota Eumycota Bryophyta Pteridophyta Pinophyta (Gimnospermas sl) Magnoliophyta (Angiospermas) Curso de Botánica Centro Cultural Luis Peidró 2011/2012 Clase Ulvophyceae Chlorophyceae Prasinophyceae Charophyceae Trebouxiophyceae Rhodophyceae Glaucophyceae Dinophyceae Cryptophyceae Bacillariophyceae Phaeophyceae (algas pardas Xanthophyceae Chrysophyceae Eustigmatophyceae Haptophyceae Rafidophyceae Dyctiosteliomycetes Protosteliomycetes Myxomycetes Labirintulomycetes Oomycetes Hifoquitriomycetes Quitridiomycetes Zigomycetes Tricomycetes Ascomycetes Basidiomycetes Anthocerotopsida Marchantiopsida Bryopsida Lycopsida Equisetopsida Psilotopsida Opnioglossopsida Filicopsida Progymnospermospsida Pteridospermopsida Cycadeoidopsida Cycadopsida Ginkgopsida Coniferopsida Taxopsida Gnetopsida Magnoliopsida Liliopsida 11