ORIGEN Y DIVERSIFICACIÓN DE LAS PLANTAS VASCULARES

ORIGEN Y DIVERSIFICACIÓN DE LAS PLANTAS VASCULARES

Adl et al. 2012. The Revised Classification of Eukaryotes. J. Eukaryot. Microbiol., 59: 429 493

Qué es una planta? organismos eucariotas, multicelulares y autótrofos capaces de convertir energía lumínica en energía química a través del proceso de fotosíntesis. Móviles en el espacio y en el tiempo Organismos modulares Crecimiento indeterminado Defensa física y química Organismos con gran plasticidad fenotípica Con pared celular de celulosa y vacuolas

PLANTAS TERRESTRES O EMBRIÓFITAS

ORIGEN DE LAS PRIMERAS PLANTAS TERRESTRES (470 m.a.) CONTEXTO GEOLÓGICO Evolución de las plantas en tiempo geológico Gonduana 450 425 m.a. 342 m.a. Pangea 255 m.a. 65 m.a. Origen de primeras plantas ca. 475 m.a. Origen de plantas vasculares Diversificación de embriófitas basales. Aparición de plantas seminíferas ca. 385 m.a. Licófitos y Calamites arborescentes en bosques pantanosos. Primeras coníferas aparecen en el Carbonífero. Ginkgo y Cycas. Mayoría de Equisetites y Licófitos desaparecen al final del Pérmico. Radiación de helechos, Cycas, Coníferas; Inicio del Cretáceo: coníferas dominan el paisaje. Plantas floríferas aparecen al inicio del Cretáceo gran radiación y se hacen dominantes. Ordovícico Silúrico Devónico Carbonífero Pérmico Triásico Jurásico Cretáceo Terciario 488 443 416 359 299 251 200 146 66 Hace millones de años (m.a.)

La colonización de la superficie terrestre por las plantas fue una revolución en la historia de la vida. Permitió la evolución de una gran diversidad de seres vivos en la tierra. Cambiaron el clima, proveen oxígeno y alimento. Actualmente hay más de 290000 especies de plantas conocidas.

AMBIENTE TERRESTRE +La luz solar no es filtrada por el agua o el plancton. +La atmósfera ofrece más dióxido de carbono que el agua. +El suelo es rico en algunos nutrientes minerales. - Escasez de agua. - Ausencia de un soporte estructural contra la gravedad.

Cuáles son las características principales que permitieron la supervivencia y reproducción en el ambiente terrestre? Cutícula. Estomas o poros. Esporas protegidas con esporopolenina, producidas en esporangios multicelulares. Embriones multicelulares y dependientes. Gametangios multicelulares. Raíces o micorrizas. Metabolitos secundarios. Meristemas apicales. Alternancia de generaciones.

. alternancia de generaciones de organismos multicelulares (haploides y diploides)

Esporas protegidas con esporopolenina, producidas en esporangios multicelulares.

Gametangios multicelulares.

Embriones multicelulares y dependientes.

Meristemas apicales

Cutícula y estomas o poros

Cuáles son los caracteres que permiten distinguir las plantas vasculares del resto de las plantas? Sistema radical (nutrición, crecimiento en altura) Ramas y hojas (fotosíntesis) Esporofilos Tejido vascular complejo (transporte de agua-xilema con traqueidas- y nutrientes-floema-). Tejido vascular lignificado (crecimiento en altura). Ciclos biológicos con esporófitos dominantes y ramificados. Pigmentos y fisiología especial (protección). Representan el 93% de las plantas vivientes

no se sostiene como grupo homogéneo

Origen de las plantas vasculares (370 m.a.)

Sin la ventana del pasado que la paleontología nos aporta, los biólogos ignoraríamos la existencia de más del 90% de todas las especies que algunas vez vivieron. Es así, que nos faltaría el biocronómetro para comprender el Tempo y el Modo de los cambios evolutivos. Sólo estudiando a los muertos se puede comprender la historia Traducido a partir de Karl J. Niklas The evolutionary biology of plants, 1996, ISBN0226580822

LAS PRIMERAS PLANTAS No tenían verdaderas hojas y raíces Formaban asociaciones simbióticas con hongos para la nutrición. VASCULARES

Cooksonia sp. (Rhyniaceae) Primeras plantas vasculares (fin del Ordovícico, principios del Silúrico) Cooksonia (470-450 m.a)

Zosterophyllophytina Rhynia (Devónico) Epidermis, parénquima Haz vascular central con traqueidas. Ramificación dicotómica Esporangios terminales Tallos fotosintéticos Cutícula Psilophyton (Ordovícico, principios del Silúrico) Esporas triletes Devónico Mayor diversidad climática, depósitos continentales. Diversificación de peces, anfibios y plantas vasculares.

PLANTAS VASCULARES SIN SEMILLAS Grupo parafilético

Tipos de hojas

Ciclo biológico de una planta vascular sin semillas

Las gametas masculinas nadan hasta encontrar las femeninas. Son más comunes en ambientes húmedos. Formaron los primeros bosques (enfriamiento global del clima por secuestro de carbono de la atmósfera)

PLANTAS TERRESTRES (Clase Equisetopsida) Subclase Anthocerotidae Subclase Bryidae Subclase Marchantiidae Subclase Lycopodiidae Subclase Equisetidae Subclase Marattiidae Subclase Ophioglossidae Subclase Polypodiidae Subclase Psilotidae

LICÓFITAS Subclase Lycopodiidae Lycopodium annotinum Selaginella sp.

Representación - bosque del Carbonífero tallo de un licófito gigante (Lepidodendron), ca. 40 m de alto Medullosa, una de las primeras plantas seminíferas Hace 300 a 360 m.a. tallo de una cola de caballo gigante (Calamites), ca. 20 m de alto

n el Carbonífero predominaron grandes plantas on tejidos lignificados

Familia Lycopodiaceae

Familia Selaginellaceae

PLANTAS VASCULARES SIN SEMILLAS

MONILÓFITAS Subclase Equisetidae Subclase Marattiidae Subclase Ophioglossidae Subclase Polypodiidae Subclase Psilotidae

Equisetum giganteum (Equisetaceae)

Subclase Equisetidae Familia Equisetaceae Equisetum giganteum

Esporangios reunidos en estróbilos en el extremo de las ramas. Hojas reducidas formando anillo perinodal. Estróbilos con esporangióforos hexagonales. Esporas con eláteres Desde Mesoamérica y Antillas Mayores, hasta Chile, Uruguay y Argentina Diurético y Astringente.

Subclase Polypodiidae HELECHOS LEPTOSPORANGIADOS

Euesporangio Leptosporangio Desarrollo de un esporangio. 1. Pared del esporangio, 2. Células esporogénicas o arquesporio, 3. Tapete, 4. Tétrades.

Anillos de dehiscencia

Partes de un helecho

Vernación circinada

Familia Polypodiaceae Polypodium virginianum

Familia Pteridaceae Adiantum peruvianum

Familia Pteridaceae Pellaea sp.

Familia Aspleniaceae Asplenium sp.

Familia Blechnaceae Blechnum serrulatum

Familia Anemiaceae Anemia tomentosa

Familia Dryopteridaceae Cystopteris sp.

Familia Marsileaceae Marsilea sp. Marsilea quadrifolia

Familia Salviniaceae Azolla sp.

Familia Salviniaceae Salvinia sp.

Morero et al. 2014