Descarga la aplicación para disfrutar aún más
Vista previa del material en texto
TEMA III. BIOLOGÍA DE BRIOFITAS: DIVISIÓN ANTHOCEROTOPHYTA Los antocerotas también llamados “Hornworts” (musgos de cuernos), reciben su nombre por la forma que presenta el esporangio, cilíndrico agudizado en el extremo superior, como un “cuerno” (Schofield 1985). CLASIFICACIÓN Y NÚMERO DE ESPECIES - 200 – 250 especies (Villareal, 2010). - Actualmente se reconocen 5 órdenes, 6 familias y 14 géneros (Villareal et al., 2010*) Orden Leiosporocerotales Familia Leiosporocerotaceae Leiosporoceros (1 sp.) Orden Anthocerotales Familia Anthocerotaceae Anthoceros (ca. 83 spp.) Sphaerosporoceros (2 spp.) Familia Foliocerotaceae Folioceros (ca. 17 spp.) Orden Notothyladales Familia Notothyladaceae Notothylas (ca. 21 spp.) Phaeoceros (ca. 41 spp.) Paraphymatoceros (1 sp.) Hattorioceros (1 sp.) Mesoceros (2 spp.) Orden Phymatocerotales Familia Phymatocerotaceae Phymatoceros (2 spp.) Orden Dendrocerotales Familia Dendrocerotaceae Dendroceros (ca. 43 sp.) Megaceros (8 spp.) Nothoceros (7 spp.) Phaeomegaceros (7 spp.) División ANTHOCEROTOPHYTA Género tipo: Anthoceros L. Anthos: flor, ceros: cuerno. «Antocerotes o antoceros» Ingl. «hornworts» Linaje con registro fósil escaso. Los fósiles más antiguos datan del Cretácico Inferior (ca. 100-145 Ma). Diversidad en México Se han registrado un total de 11 especies en el territorio mexicano. 1. Anthoceros hispidus. 2. A. lamellatus . 3. A. punctatus. 4. A. sembesianus 5. A. scariosus. 6. A. tristanianus 7. Nothoceros aenigmaticus 8. Notothylas orbicularis 9. Phaeoceros carolinianus 10. P. laevis 11. P. tenuis DISTRIBUCCIÓN E INFORMACIÓN ECOLÓGICA Las especies de este grupo se encuentran en regiones tropicales, subtropicales y templadas del mundo, preferentemente en condiciones de humedad Sustratos: - Roca - Corteza de árboles caídos. - Hojarasca - Sobre otras plantas (epífitas) Tipos de vegetación: - Presentes en varios tipos de vegetación, de húmedos a secos. Su relación con Nostoc le permite habitar en lugares con baja cantidad de nitrógeno. DISTRIBUCIÓN DE LOS GÉNEROS: - Leiosporoceros → América tropical. - Anthoceros → Cosmopolita, principalmente en los trópicos. - Sphaerosporoceros → América tropical. - Folioceros → Cosmopolita, principalmente en los trópicos. - Notothylas → Regiones tropicales y templadas, principalmente India. - Paraphymatoceros → Chile. - Phaeoceros → Cosmopolita, principalmente en los trópicos. - Hattorioceros → Himalayas. - Mesoceros → China. - Phymatoceros → 1 sp. Europa, 2 sp. O de EE. UU. - Dendroceros → Cosmopolita, principalmente en los trópicos. - Megaceros → Trópicos del Viejo Mundo. - Nothoceros → E de EE. UU.., América Tropical y Nueva Zelanda. - Phaeomegaceros → Cosmopolita, principalmente en los trópicos CARACTERÍSTICAS GENERALES Gametofito - Protonema reducido. - Gametóforo taloso, generalmente en forma de roseta. - Células generalmente con un cloroplasto solitario de gran tamaño, con pirenoide. - Talo con rizoides unicelulares, ventrales, lisos. - Talo frecuentemente con cavidades llenas de mucílago, colonizadas por Nostoc. - Talo con poros ventrales. - Gametangios embebidos en el talo, los anteridios en cámaras, la pared de los arquegonios indistinguible del talo. Esporofito - Primera división del cigoto es longitudinal. - Esporofito con meristemo intercalar. - Esporofito protegido por un involucro. - Esporofito fotosintético, generalmente alargado, sésil (i.e. sin seta). - Pared de la cápsula multiestratosa, generalmente con estomas. - Cápsula con columela. - Pseudoeláteres. Esporas con marca trilete. - Cápsula abre en la madurez generalmente por 2 líneas longitudinales. Esporofito Gametofito Involucro GAMETOFITO PROTONEMA Y CÉLULA APICAL Protonema reducido a pocas células. - Es difícil demarcarla y suele considerarse ausente o reducida. La célula apical generalmente es cuneada, si diferencia rápidamente y da origen al gametóforo. - Con excepción de las células de transferencia en la región placentaria, no se han observado tejidos conductores en la división Anthocerotophyta. GAMETÓFORO Gametóforo taloso (laminar), formado por parénquima de varios estratos (multiestratificada al menos en el centro). Gametofito de color verde oscuro, generalmente en forma de roseta Execpión: Dendroceros con talos en forma de listón y lóbulos rizados, con vena media multiestratosa. Crecimiento a partir de una célula apical tetraédrica Generalmente forman colonias. Forma de roseta Parte ventral Parte dorsal Postrado dorsiventralmente Parte ventral: - Rizoide unicelulares de paredes lisas que fijan el talo al sustrato. - Frecuentemente con poros ventrales. Poros: Espacios intercelulares en la superficie, morfología superficial parecida a los estomas. Comunican a las cámaras en donde se encuentran las colonias de Nostoc. Poros ventrales del gametofito no son homólogos a los estomas y, por tanto, no pueden ser llamados así. Parte dorsal: - Se localizan los órganos sexuales. - Frecuentemente con cámaras de origen esquizogénico, llenas de mucílago por la destrucción en células internas. Cuando el talo madura, el mucílago se seca dando origen a cámaras aéreas que son ocupadas por colonias globosas de cianobacterias del género Nostoc que ingresan por poros localizados en la superficie ventral del talo Relación simbiótica Nostoc- Anthocerotophyta → Nostoc fija el nitrógeno atmosférico (el cual es utilizado por el hospedero) y recibe carbohidratos de los antocerotes Las células del talo: - Tienen una cutícula delgada que permite el intercambio de gases y la absorción de agua por toda la superficie. Cámaras Colonias Generalmente contienen un solo cloroplasto de gran tamaño asociado con pirenoides. Estos últimos son masas proteicas asociadas al mecanismo de concentración de carbono y también están presentes en las algas, pero es insólito en las plantas terrestres. En algunos Antocerotes el pirenoide se encuentra ausente. GAMETANGIOS: Los gametangios son caracterizados por la presencia de una cubierta estéril de células, embebidos en el talo. Generalmente están en el mismo individuo (monoicas) y rara vez se encuentran en individuos separados (plantas dioicas). Suelen formarse a partir de células epidérmicas en la superficie dorsal del talo. Anteridios: - Se desarrollan a partir de una célula subepidérmica (origen endógeno). - Quedan contenidos en cavidades internas llamadas cámaras anteridiales, las cuales se comunican al exterior por una abertura pequeña en la superficie dorsal y están revestidas de mucílago. - El número de anteridios varía de 1 a 80 por cámara. - De forma ovoide a subesférica. - Al madurar los anteridios, el techo de la cámara anteridial se rompe permitiendo la liberación de los anterozoides al exterior anteridios cámara anteridial techo anteridio maduro anteridios Arquegonios - Los arquegonios se forman a partir de una célula epidérmica cerca del punto de crecimiento del talo (origen exógeno) - Se producen individualmente - La capa de células que forma la cubierta o el canal no está bien diferenciada del resto del tejido vegetativo. - En el arquegonio se forman las células centrales, que consisten entre cuatro y seis células del canal, una célula ventral del canal y la oosfera, - En la madurez las células que cubren el arquegonio se separan, las células del canal se desintegran. Sus paredes se desintegran y los restos forman la caliptra. Propagación vegetativa a través de propágulos que se forman en el borde de los talos. También pueden formarsetubérculos Propágulos: Fragmento de la planta a través de la cual se reproduce asexualmente. Tubérculos: Abultamientos globosos o elipsoides de tejido que se producen en la superficie ventral. Los tuberculillos también son órganos de resistencia, a veces se hunden en la tierra y soportan grandes sequía Phymatocersp ESPOROFITO El esporofito diploide (2n) que surge del desarrollo de la oosfera fecundada (cigoto) PRIMERA DIVISIÓN DEL CIGOTO ES LONGITUDINAL En la fecundación, los anterozoides se desplazan a través de una película de agua atraídos hasta los arquegonios por substancias producidas por la desintegración las células del canal del cuello del arquegonio; los anterozoides penetran y descienden por el canal del cuello hasta la oosfera donde uno de ellos la fecunda. POSTERIORMENTE Durante el desarrollo del embrión se diferencia el endotecio y anfitecio - Anfitecio: pared de la cápsula. - Endotecio: columela y tejido esporógeno Las células inferiores forman el pie y las superiores dan origen a la cápsula (resto del esporofito) a partir de un meristemo intercalar. Algunas células siguen permaneciendo indiferenciadas entre el pie y el resto de esporofito (meristemo intercalar) En la madurez el esporofito es fotosintético, generalmente alargado, sésil (i.e. sin seta) y esta protegido por un involucro Cuando el embrión se alarga, las células del gametofito se dividen y forman la caliptra, una cubierta que protege la cápsula. La cápsula continúa creciendo y en algún momento la caliptra se rompe y sus remanentes forman el involucro, que permanece como un cilindro en la base del esporofito. Las células del punto de contacto entre el gametofito y el esporofito forman colectivamente la placenta, a través de la cual se nutre el esporofito. Consta de un pie bulboso y cápsula. La pared de la cápsula es multiestratosa, generalmente con estomas. En la capa externa se encuentran estomas que aparentemente no se abren o cierran, pero parecen intervenir en el intercambio gaseoso Cápsula con columela En el interior de la cápsula se encuentra la columela, que es un tejido formado por 16 a 40 células y permite la conducción interna de nutrientes En una sección transversal de la cápsula se observan cuatro regiones concéntricas de diferentes tejidos (Figura 8.5 f); del centro hacia fuera se presentan: 1. Una columela central sólida, formada por células vivas alargadas, que puede comprender de dieciséis a cuarenta células de grosor. 2. Una zona esporógena donde se encuentra el tejido esporógeno que da origen a las células madre de las esporas y a las células estériles, llamadas pseudoeláteres, que están embebidos en mucílago o en cualquier etapa de madurez de estos elementos. 3. Una capa de tejido parenquimatoso de grosor variable, de cuatro a trece capas, que rodea a la zona esporógena; las células que lo conforman tienen cloroplastos y son fotosintéticas. 4. La capa más externa, que es la epidermis, constituida por células regulares alargadas verticalmente, cutinizadas hacia el exterior e interrumpidas por estomas. El meristemo intercalar es un tejido indiferenciado que permite la producción constante de esporas La producción de esporas ocurre a partir del meristemo intercalar (basal), es continua, asincrónica, y su maduración procede gradualmente de la base hacia el ápice del esporofito El tejido esporógeno da origen a las esporas y a estructuras estériles 2n llamadas pseudoeláteres. Cuando el ápice de la cápsula madura y se seca, las líneas se abren y exponen a las esporas y los pseudoeláteres al ambiente externo. Los pseudoeláteres son estructuras uni- o pluricelulares que se originan por mitosis de una parte del tejido esporógeno dentro de la cápsula, junto con las esporas. Las paredes de la cápsula pueden ser higroscópicos y sus movimientos de torsión ayudan a la liberación de las esporas. Los pseudoeláteres pueden ser uni- o pluricelulares y se originan por mitosis de una parte del tejido esporógeno. Esporas con marca trilete. Cápsula abre en la madurez generalmente por 2 líneas longitudinales pie Tejido gametófitico Región meristemática Espora s pseudoeláteres CICLO DE VIDA 1. La germinación de la espora da origen a un gametofito taloso que cuando alcanza la madurez forma anteridios y/o arquegonios, dependiendo de si es monoico o dioico respectivamente, que permanecen hundidos en el tejido. 2. La fecundación se lleva a cabo cuando los anterozoides maduran y son liberados de los anteridios por un poro apical. Los anterozoides biflagelados se desplazan hasta el arquegonio a través de una película de agua, penetran por la abertura del cuello del arquegonio hasta llegar a la oosfera y llevan a cabo la singamia. 3. Así se forma un cigoto con un complemento cromosomico 2n, el cual constituye la primera célula de la fase esporofítica. 4. Posteriormente el cigoto se divide repetidas veces por mitosis para formar un embrión, que más tarde da origen a un esporofito maduro formado por el pie, a una zona meristemática ntercalar y a la cápsula cilíndrica. 5. En el interior de la cápsula, y dependiendo de la zona de la cápsula que se analice, se puede apreciar hacia la base, muy cerca de la zona meristemática, la diferenciación del tejido esporógeno; más arriba se observan los esporocitos o células madre de las esporas; continuando hacia el ápice se observan los esporocitos en meiosis, más arriba están las esporas con pared aún delgada e incoloras y en la región apical, las esporas maduras. 6. En esta última zona la cápsula se abre a través de las dos líneas de dehiscencia y las esporas maduras son liberadas; cuando estas esporas germinan se vuelve a formar el gametofito taloide IMPORTANCIA - Plantas pioneras. - Control de la erosión. - Reservorios de semillas. - Indicadores de contaminación REGISTRO FÓSIL - Filogenias moleculares calibradas sitúan al ancestro más reciente de todos los antocerotes en el Devónico Temprano (ca. 375 ma). - Stoverisporites lunaris. Cretácico Temprano. Argentina. Esporas. - Dendroceros victoriensis. Cretácico Temprano. Australia. Talo y esporofito. - Notothylacites filiformis. Cretácico Tardío. Bohemia. Talo y esporofitos. - Shuklanites deccanii. Cretácico Tardío. India. Esporofito y esporas.
Compartir