Gimnospermas

Capítulo 18

Estructura General de las Plantas

  • Eudicotiledóneas: No producen frutos. No producen flores.
  • Mesangiospermas: Incluyen a las angiospermas (plantas con flores).
  • Spermatophytes (Plantas con Semillas): Agrupan las angiospermas y gimnospermas.
  • Euphyllophytes y Tracheophytes: Ambas son plantas vasculares.
  • Embryophytes (Plantas Terrestres): Incluyen a todas las plantas terrestres.
  • Clasificación de relaciones entre grupos:
    • Ceratophyllales
    • Chloranthales
    • Magnoliids
    • Monocots
    • Austrobaileyales
    • Nymphaeales
    • Amborellales
    • Gnetophytes
    • Pinales (Coníferas): Incluyen especies como Cupressophytes, Ginkgoales, y Cycadales.
    • Monilophytes: Engloba a helechos y afines.
    • Lycophytes: Plantas como los licófitos.
    • Bryophytes: Musgos, hepáticas y hornworts.

Evolución de la Semilla

  • Valor de sobrevivencia y dispersión:
    • Heteroesporas: Comprenden microesporas (microgametofitos) y megaesporas (megagametofitos).
    • Definición de la Semilla: Es un óvulo maduro que contiene un embrión.
    • Componentes del Óvulo: Megaesporangio carnoso (nucelo) rodeado de 1-2 capas de tejidos (integumento) con una apertura (micropilo).
  • Proceso de Retención en el Megaesporangio:
    1. Retención de la megaespora en el megaesporangio (nucelo).
    2. Reducción en el número de células madre de megaespora a una por megaesporangio.
    3. Sobrevivencia de una sola megaespora.
    4. Formación del megagametofito dentro de la megaespora (endoespórico).
    5. Desarrollo del embrión dentro del megagametofito y megaesporangio, para su dispersión.

Fósiles de las Gimnospermas

  • Fósiles de Progimnospermas (Devónico medio) (290 millones de años)

    • Archaeopteris: Presenta características intermedias entre plantas vasculares sin semillas y plantas con semillas. Incluye hojas similares a helechos y madera similar a los árboles modernos. Esta especie produce esporas en lugar de semillas y habitaba suelos húmedos, siendo un árbol dominante que dio origen a las gimnospermas.

  • Fósiles de Helechos con Semillas (Devónico tardío)

    • Grupo polifilético de plantas y linajes extintos con frondas semejantes a los helechos, pero asociadas a semillas. Ejemplo: Lepidopteris, una especie común con amplia distribución.

  • Fósiles del Devónico tardío (356 millones de años): Aparecen óvulos y semillas.

    • Elkinsia: Considerada la primera planta con semillas; características incluyen óvulo con nucelo y 4-5 lóbulos integumentarios. El integumento se convierte en la testa (cáscara de la semilla), reflejando etapas potenciales de evolución del integumento.

Características de las Gimnospermas

  • Cantidad y Clasificación:
    • Aproximadamente 840 especies clasificadas en 4 phylums vivos:
    • Coniferophyta (Coníferas)
    • Cycadophyta (Cícadas)
    • Ginkgophyta (Ginkgo)
    • Gnetophyta (Gnetofitas)
  • Características Comunes:
    • Semilla desnuda: no producen flores o frutos. Los óvulos y semillas se encuentran en esporofilas (hojas modificadas) o estructuras análogas.

Desarrollo del Microgametofito

  • Microgametofito: Se desarrolla como polen.
  • Granos de Polen: Representan el microgametofito parcialmente desarrollado.
  • Proceso de Polinización: Implica el movimiento de granos de polen del microgametofito al megagametofito. El microgametofito endospórico produce un crecimiento tubular (tubo polínico). En gimnospermas excepto Ginkgo y cícadas, se presenta ausencia de anteridios. El resto y las angiospermas dependen del viento para la polinización.

Estructuras del Megagametofito

  • Megagametofito en un megaesporangio carnoso:
    • Composición: Nucelo, integumentos y megaesporangio forman el óvulo.
    • Presenta escamas ovulíferas y escamas estériles.
    • Produce varios arquegonios y después de la polinización, más de un huevo puede ser fecundado, pero usualmente solo uno se desarrolla en embrión.

Ciclo de Vida del Pino

  • Escama Ovulífera: Posee dos óvulos y arquegonios; suele completarse el desarrollo con un solo embrión.
  • Reproducción: Se producen dos espermas, uno de los cuales se desintegra. El gametofito actúa como reserva de alimento durante el desarrollo de la semilla.

Grupo de las Coniferophyta

  • Clasificación: Aproximadamente 630 especies, incluyendo pinos y otros árboles con distribución amplia, poseen importancia económica.
    -Production de Conos: Especies como Sequoiadendron en California (reducción por incendios) y se presentan adaptaciones a condiciones de sequía como hojas lineares en grupos o fascículos, con resinas para minimizar la evapotranspiración.

Variación de las Coniferophyta

  • Ejemplos de plantas: Cypress (Cupressus), Juniper (Juniperus), y Taxus (semilla con arilo, siendo estas de uso ornamental y medicinal).
  • Taxodium: Especie presente en pantanos del sureste de Estados Unidos, adaptándose a hábitats específicos para crecer.

Gimnospermas Nativas de Puerto Rico

  • Podocarpus coriaceus (Caobilla): Único representante nativo de las Coniferophyta en Puerto Rico, con semillas invertidas en arilo, siendo un recurso valioso y reconocido por su resistencia.

Características de las Cícadas

  • Número de especies: 300, con 11 géneros. Su apariencia es similar a palmas grandes (hasta 18m) y muestran crecimiento secundario.
  • Raíces Coraloides: Asociadas con cianobacterias Anabaena para la fijación de nitrógeno. Conos sexuales presentes en diferentes plantas (dioicas) y polinizadas por insectos.

Especies Nativas de Cícadas en Puerto Rico

  • Zamia (Marunguey): Tres especies nativas referenciadas como Z. portoricensis, Z. erosa, y Z. pumila. Los conos masculinos atraen polinizadores que van a los conos hembra.

Importancia de Plantas en la Paleoetnobotánica Caribeña

  • Mencionan varias especies de plantas fundamentales como:
    • Batata (Ipomoea batatas): Hojas y raíz tuberosa.
    • Yuca (Manihot esculenta): Ramales y tubérculo comestible.
    • Maíz (Zea mays): Mazorcas y planta esencial en la dieta.
    • Diversas especies de legumbres y raíces comestibles.

Ginkgophyta

  • Ginkgo: Único representante de su grupo, nativo de China, presenta hojas en forma de abanico, crecimiento lento, y florece en plantas dioicas.
  • Uso Medicinal: Reconocida por mejorar la circulación sanguínea y sus propiedades antioxidantes. Históricamente usada para jardines ornamentales y en prácticas medicinales.

Gnetophyta

  • Composición: 75 especies que carecen de arquegonios y poseen vasos del xilema. Tienen estrobilos que se asemejan a flores.
  • Géneros principales:
    • Gnetum: En zonas tropicales, comprende 35 especies.
    • Ephedra: Adaptadas a desiertos y lugares áridos, incluye 40 especies.
    • Welwitschia: Abundante en el suroeste africano, destacada por su longevidad y crecimiento peculiar.