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Ejercicio #6_ Briofitas y Helechos 2010.pdf - BIOL3410UPR-RP

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Biología Organismal Vegetal<br />

<strong>Briofitas</strong> y Pteridofitas<br />

UPR-<strong>RP</strong> 2010-2011<br />

Página 1<br />

Universidad de Puerto Rico<br />

Departamento de Biología<br />

Biología Organismal Vegetal<br />

EJERCICIO 6: BRIOFITAS Y PTERIDOFITAS (PLANTAS VASCULARES SIN SEMILLAS)<br />

OBJETIVOS<br />

Después de finalizado el trabajo en el laboratorio los estudiantes estarán preparados para realizar<br />

las siguientes tareas:<br />

• Estudiar la evolución del Reino Plantae, con especial énfasis en briofitas y plantas<br />

vasculares sin semillas.<br />

• Reconocer estructuras características de los grupos de briofitas y de las plantas<br />

vasculares sin semillas.<br />

• Ciclo reproductivo de los tres filos de <strong>Briofitas</strong> y de las plantas vasculares sin<br />

semillas.<br />

• Estudiar algunos de los grupos presentes en Puerto Rico.<br />

• Diferenciar entre las briofitas y las plantas vasculares sin semillas.<br />

• Estudiar el origen y función de las nuevas estructuras reproductivas y vegetales<br />

adquiridas por estos grupos de plantas.<br />

ESPECIMENES A EXAMINAR<br />

Tipo de Material Especimenes y/o Reactivos<br />

Especimenes frescos<br />

Marchantia sp, Selaginella, Musgos,<br />

Sphagnum, Antoceros , Politrichum.<br />

Lycopodium Psilotum nodum, Salvinea, ,<br />

Adiamtum, Cyathea, Selaginella, otros helechos<br />

Laminillas preparadas (Espécimen, # laminilla) Moss capsule<br />

#21<br />

Marchantia sporophyte<br />

#28<br />

Marchantia arquegoniophore<br />

#29<br />

Marchantia antherids<br />

#30<br />

Anthocerus mature sporophytote #32<br />

<strong>Briofitas</strong><br />

Pteridofitas<br />

Psilotum aerial stem xs<br />

Psilotum sporangium xs<br />

Selaginella strobilus ls<br />

Equisetum mature strobilus ls<br />

Lycopodium strobilus ls<br />

Fern indusium xs<br />

#34<br />

#35<br />

#36<br />

#37<br />

#39<br />

#40


Biología Organismal Vegetal<br />

<strong>Briofitas</strong> y Pteridofitas<br />

UPR-<strong>RP</strong> 2010-2011<br />

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REINO PLANTAE<br />

REFERENCIA ADICIONAL<br />

Texto<br />

Raven P.H., Evert R.F. & S.E Eichhorn. 2005. Biology of Plants 7 th<br />

Edition. Worth Publishers New York, New York<br />

Van De Graaff, K., S.R. Rushforth, J.L. Crawley 2004. A<br />

Photographic Atlas for the Botany Laboratory, Revised 4rd Edition,<br />

Morton Publishing Co, USA<br />

Stern, K. R. 2000. Introductory Plant Biology: Laboratory Manual. 9 th<br />

Ed. McGraw-Hill Company. USA<br />

Evert, R., S.E. Eichhorn, J.B.Perry. 2005. Laboratory Topics in<br />

Botany. Worth Publishers New York, New York<br />

Las plantas en general se caracterizan por tener el ciclo de alternancia de generaciones.<br />

En este ciclo se alternan dos generaciones multicelulares, la esporofítica y la gametofítica. La<br />

generación esporofítica es diploide y produce las esporas que por meiosis son haploides. La<br />

generación gametofítica es haploide y da lugar a los gametos que mediante fecundación forman<br />

el cigoto. El Reino Plantae incluye varios grupos de plantas que se clasifican en base a la<br />

presencia o ausencia del sistema vascular, semillas y flores.<br />

Comenzaremos desde los grupos más primitivos, como las briofitas, llegando hasta las plantas<br />

más complejas que son las angiospermas.<br />

BRIOFITAS<br />

Introducción<br />

Las <strong>Briofitas</strong> fueron las primeras plantas<br />

en adaptarse al medio terrestre. Su adaptación es<br />

muy primitiva y consiste en la aparición del<br />

tejido epidérmico, que evita la pérdida de agua.<br />

Poseen clorofila a al igual que pigmentos<br />

accesorios (clorofila b y carotenoides). La parte<br />

dominante en las briofitas es el gametofito<br />

(productor de gametos). Este no posee raíces, ni<br />

tallos, ni hojas verdaderas. Las estructuras<br />

parecidas a unas raíces, llamadas rizoides,<br />

anclan a las briofitas a la tierra, pero no<br />

absorben agua. Las estructuras parecidas a tallos se conocen como cauloides. Finalmente, las<br />

estructuras similares a hojas se conocen como filoides. Estas plantas también carecen de vasos<br />

conductores, y el agua y las sales minerales son absorbidas por toda la planta; también carecen<br />

de tejido de sostén, lo que condiciona su diminuto tamaño.


Biología Organismal Vegetal<br />

<strong>Briofitas</strong> y Pteridofitas<br />

UPR-<strong>RP</strong> 2010-2011<br />

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Estas plantas poseen órganos femeninos llamados arquegonios, en forma de botella,<br />

donde se encuentra la célula femenina llamada oosfera, y, paralelamente, se desarrolla el órgano<br />

masculino llamado anteridio que produce anterozoides. Cuando el gametofito esta recubierto de<br />

agua los anteridios liberan los anterozoides, que gracias a sus flagelos se desplazan por el agua<br />

hacia el arquegonio; llevándose a cabo la fecundación, dando lugar a un embrión o cigoto que al<br />

desarrollarse formará el esporofito. El esporofito crece sobre la planta gametófita, y cuando el<br />

ambiente está seco, libera las esporas.<br />

Las briofitas están compuestas por tres divisiones; Hepatophytas (hepáticas),<br />

Anthocerophytas (antoceros) y Bryophytas (musgos). Las Anthocerophytas son las más<br />

simples y se consideran un grupo más primitivo entre las plantas terrestres. Las hepatophytas<br />

poseen gametofitos planos conocidos como talo. Este grupo puede presentar reproducción<br />

asexual, por medio de gemas que son grupos de células que pueden dar origen a un nuevo<br />

gametofito. Los musgos tienen diferentes hábitos, la mayoría son terrestres y epífitos, pero<br />

también hay epípetros y acuáticos. Estas plantas pueden vivir desecadas durante largo tiempo,<br />

pero, tras las lluvias, los musgos secos reverdecen y se activan. En este grupo aparecen células<br />

sencillas llamadas hidroides (conducen agua) y leptoides (conducen alimento). Los musgos que<br />

crecen sobre terreno abierto recientemente pueden prevenir la erosión del mismo. Los musgos<br />

que crecen sobre la roca desnuda pueden crear otra capa de terreno en la cual podrán crecer otras<br />

plantas. En este grupo se observa que cuando la espora germina se produce una estructura<br />

llamada protonema, a partir del cual se formara el gametofito. El esporofito posee una caliptra<br />

que recubre las esporas. Cuando las esporas maduran, la caliptra del esporofito cae y se abre el<br />

opérculo lo que libera las esporas, las cuales son diseminadas con la ayuda de los peristomas.<br />

Marchantia–Hepática, Luquillo, PR<br />

Politrichum-Musgo, Luquillo PR<br />

Sphagnum –Musgo, Luquillo, PR<br />

Hepática Foliosa-, Luquillo PR


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<strong>Briofitas</strong> y Pteridofitas<br />

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PTERIDOFITAS PLANTAS VASCULARES SIN SEMILLAS<br />

El record fósil sugiere que las plantas vasculares sin semillas o Pteridofitas tuvieron su aparición<br />

durante la era Paleozoica en el periodo Devoniano. Durante éste periodo comenzó la<br />

diversificación de las plantas terrestres y la extinción de las primeras plantas vasculares<br />

ancestrales. De este periodo se conocen cuatro Filos ya extintos, Rhyniophyta,<br />

Zosterophyllophyta, Trimerophytophyta y Progymnospermophyta. Estos cuatro filos son los<br />

ancestros de las plantas vasculares. Sin embargo solo los primeros tres Filos están mas ligados a<br />

las plantas vasculares actuales. En el presente solo existen dos Filos vivientes, Lycopodiophyta<br />

y Pteridophyta.<br />

En general las plantas vasculares sin semillas se caracterizan por tener crecimiento primario, el<br />

cual da origen al sistema vascular. La adquisición del sistema vascular contribuyó a la exitosa<br />

colonización de los ecosistemas terrestres. Ya que hizo que las plantas pteridofitas pudieran ser<br />

menos dependientes de fuentes de aguas. El sistema vascular está formado por traqueidas, a<br />

menudo esclariformes (células fibrosas), y no de miembros de vasos como el de las plantas<br />

Angiospermas (plantas floríferas). El tener xilema y floema les diferencia de las briofitas, a las<br />

pteridofitas. El sistema vascular se encuentra localizado en el cilindro vascular, formando una<br />

estela. Existen tres tipos de estelas en el grupo de las pteridofitas: 1) protoestela; 2) sifonoestela;<br />

3) euestela. Las protoestelas son la forma más ancestral de arreglo del cilindro vascular. El<br />

mismo se caracteriza en ser una masa sólida de tejido vascular. Por otro lado la sifonoestela se<br />

caracteriza por tener una medula o tejido basal, rodeado de tejido vascular. Finalmente la<br />

euestela está compuesta de un sistema de haces vasculares discretos, separados entre si por tejido<br />

basal.<br />

Este grupo es el primero en desarrollar estructuras parecidas a hojas y raíces verdaderas. Estas<br />

hojas son llamadas micrófilas o megáfilas por tener una sola venación vascular. Las microfilas<br />

están asociadas a protoestelas y son características del grupo de las Lycopodiophytas. Por otro<br />

lado las megáfilas están asociadas a sifonoestelas y euestelas, siendo estas constituidas por un<br />

sistema complejo de venas.<br />

El ciclo de vida de estos organismos se característica en tener alternancia de generaciones<br />

heteromorfica, en la cual el esporofito es mas conspicuo que el gametofito e independiente del<br />

gametofito. Algo característico de este grupo es la producción de dos tipos de esporas,<br />

homoesporas o heteroesporas. La heteroesporia se manifiesta en el grupo de las Lycopodiophytas<br />

y la homoesporia en las Pteridophyta.<br />

EJERCICIO - CONOCIENDO LA DIVERSIDAD: <strong>Briofitas</strong> y <strong>Helechos</strong> primitivos<br />

Procedimiento:<br />

1. Estudiar material vivo de (Antocero, Marchantia y Polytrichum (Este último NO<br />

disponible, ver otros musgos)<br />

2. Estudiar laminillas de (musgo, cápsula madura, , anteridido y arquegonio de musgo,<br />

copas gemales de Marchantia, arquegonio de Marchantia, anteridioforo de Marchantia).


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<strong>Briofitas</strong> y Pteridofitas<br />

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3. Dibuje TODAS las laminillas indicadas abajo, identifique las partes con ayuda de su<br />

Atlas y libro, responda las preguntas.<br />

<strong>Ejercicio</strong> A. Phyllum Anthocerophyta (hornworts, antoceros)<br />

Observaciones en el material vivo: Antoncero<br />

1. Dibuje el Antocero e identifique las siguientes partes: gametofito y esporofito.


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<strong>Ejercicio</strong> B. Filo Hepatophyta (hepáticas)<br />

http://web.uniovi.es/bos/Asignaturas/Botanica/Imagenes/Marchantia%20polymorpha%20(Hepatica,%20Bryophyta).JPG


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Observaciones en el material vivo: Marchantia<br />

1. Dibuje la Marchantia y ubique las siguientes partes: copas gemales, gametofito, esporofito,<br />

anteridioforo y arquegonioforo.<br />

* El esporofito es un organismo dependiente o independiente....................................<br />

Explique…………………………………………………………………………………….<br />

2. Cual es la función de las yemas?<br />

………………………………………………………………………………………………<br />

Observaciones en laminillas<br />

Dibuje las siguientes laminillas e identifique las partes con ayuda de su Atlas y libro:<br />

1. Copa gemal en Marchantia: copa gemal y yemas<br />

2. Marchantia talo: poro (pag. 403 del libro, Fig. 18-5).<br />

3. Esporofito de Marchantia: pie, seta, esporangio (cápsula), esporas y elateros.<br />

* Cual es la función del pie?........................................................................................<br />

4. Arquegonio de Marchantia: receptáculo arquegonial, cuello del arquegonio y huevo<br />

5. Anteridioforo de Marchantia: anteridoforo, tejido espermatogénico y anteridio.<br />

<strong>Ejercicio</strong> A. Filo Bryophyta (musgos)<br />

Observaciones en el material vivo: Polytrichum (NO disponible utilice otro musgo para ver en<br />

vivo y observe Polytrichum en material plastificado)<br />

http://www.aragonesasi.com/natural/flora/briofita.htm<br />

1. Dibuje el Polytrichum y ubique las siguientes partes: gametofito, cápsula del esporofito,<br />

seta.<br />

Observaciones en laminillas<br />

1. Cápsula madura de Polytrichium: Cápsula, opérculo y tejido esporogénico.<br />

2. Protonema de musgo: protonema, bulbillo.<br />

* Examine el protonema. Observas similitud entre el protonema y las algas verdes<br />

filamentosas?...................<br />

3. Esperma de musgo: flagelo


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4. Anteridio y arquegonio de musgo: Anteridio: tejido espermatogénico y paráfises. Arquegonio:<br />

Cuello y vientre.<br />

http://web.uniovi.es/bos/Asignaturas/Botanica/Imagenes/Polytrichum%20sp.%20(Musci,%20Bryophyta).JPG


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Filo: Lycopodiophyta<br />

Parte A<br />

Examine cada una de las siguientes laminillas, Psilotum sporangium y Selaginella<br />

strobilus ls. Haga ilustraciones de cada uno de las siguientes laminillas preparadas en su<br />

libreta. Utilizando su manual de fotos, identifique las siguientes estructuras en las<br />

siguientes laminillas.<br />

Psilotum sporangium xs<br />

1. Esporangio<br />

2. Esporas<br />

Psilotum aerial stem xs<br />

1. Estela<br />

2. Corteza<br />

3. Epidermis<br />

4. Floema<br />

5. Xilema<br />

Selaginella strobilus ls<br />

1. Estrobilo<br />

2. Megaesporófilo<br />

3. Megaespora<br />

4. Microesporófilo<br />

5. Microesporas<br />

Parte B<br />

Observe y dibuje en su libreta cada uno de los siguientes especimenes frescos:<br />

Lycopodium sp.<br />

1) Identifique cual es el estrobilo en Lycopodium.


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2) Identifique el estrobilo en Selaginella.


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Psilotum nodum<br />

3) Identifique el esporangio en Psilotum<br />

nodum.<br />

EJERCICIO 2- CONOCIENDO LA DIVERSIDAD Parte B: Estudio de los helechos<br />

Filo: Pteridophyta<br />

Examine cada una de las siguientes laminillas, Equisetum mature strobilus ls Lycopodium<br />

strobilus ls, Fern indusium xs. Haga ilustraciones de cada uno de las siguientes laminillas<br />

preparadas en su libreta. Utilizando su manual de fotos identifique las siguientes estructuras en<br />

cada laminilla.<br />

Equisetum mature strobilus ls<br />

1. Esporangiosporo<br />

2. Esporangio<br />

3. Esporas<br />

1. Epidermis<br />

2. Periciclo<br />

Lycopodium strobilus ls<br />

1. Estrobilo<br />

2. Esporofilo<br />

3. Esporangio


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Fern indusium xs<br />

1. Indusio<br />

2. Esporangio<br />

3. Espora<br />

4. Células del anulus<br />

5. Tejidos pinado<br />

Parte B<br />

Observe y dibuje en su libreta cada uno de los siguientes especimenes frescos:<br />

Equisetum, Marsilea, Azolla, Salvinea, Gleichenia, Adiamtum, Cyathea,Selaginella.<br />

1) Identifique el esporangiosporo en Equisetum sp.<br />

Equisetum sp.<br />

Marsilea sp<br />

Azolla sp<br />

2) Identifique las megafilas en Marsilea sp.


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Organismos a ser estudiados:<br />

Filo: Lycopodiophyta<br />

Oden: Lycopodiales,<br />

Familia: Lycopodiacea,<br />

Generos: Lycopodium, Huperzia<br />

Orden: Selaginellales<br />

Familia: Selaginellaceae,<br />

Genero: Selaginella<br />

Filo: Pteridophyta (<strong>Helechos</strong>)<br />

Orden: Felicales<br />

Familia: Polipodiaceae<br />

Genero: Polypodium<br />

Orden: Ophioglossales<br />

Genero: Ophioglossum<br />

Orden: Marsileales<br />

Genero: Marsilea<br />

Orden: Salviniales<br />

Genero: Salvinia, Azolla<br />

Orden Psilotales<br />

Genero: Pislotum nodum<br />

Orden Equisetales<br />

Genero: Equisetum<br />

Salvinia

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