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 />
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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 />
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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.
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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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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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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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Página 12<br />
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