Plantas libres de semillas
Pteridofitas: Licofitas y Helechos
Capítulo 17
Evolución de las plantas vasculares
Características generales:
Esporofitos: Prominentes y de vida libre.
Evolución del xilema y floema: Sistema eficiente de transporte.
Síntesis de lignina:
Rigidez en las paredes celulares que permite alcanzar mayor altura.
Ramificación del esporofito:
Múltiples esporangios: producción de más esporas.
Aparición de las plantas vasculares:
Primeras plantas vasculares aparecen en el Devónico (408-362 millones de años).
Clasificación:
5 filos de plantas vasculares sin semillas.
3 filos extintos (Cooksonia, Zosterophyllum, Aglaophyton, Psilophyton, licofitas: Drepanophycus, Protolepidodendron).
Devónico temprano
Características de las primeras plantas vasculares:
Diversas y numerosas, con características:
Pequeñas, sin hojas.
Poseen un sistema vascular.
Ejemplos de las primeras plantas:
Cooksonia, Zosterophyllum, Aglaophyton, Psilophyton.
Licofitas:
Drepanophycus y Protolepidodendron.
Evolución de las plantas vasculares
Modificaciones:
Primero, se observan esporofitos ramificados (ramificación dicótoma).
Después, evolución de:
Raíz y vástago
Hojas.
Reducción del gametofito:
Las pteridofitas tienen gametofitos de vida libre, que requieren agua para la fecundación.
Organización de plantas vasculares
Sistemas de tejidos:
Dermal, fundamental y vascular.
Evolución del tejido vascular (estela):
Crecimiento primario:
Crecimiento secundario:
Evolucionó hace 380 millones de años en varios grupos de plantas vasculares.
Evolución de las hojas
Microfilas:
Hojas pequeñas y simples con una sola vena; evolucionan como crecimiento superficial lateral del tallo o esterilización de esporangios.
Ejemplos: licofitas.
Megafilas:
Hojas más complejas con venación ramificada; evolución a partir de ramas que luego se planifican y fusionan en redes.
Ejemplos: helechos, espermatofitas (plantas con semillas).
Sistemas reproductivos
Alternancia de generaciones:
Heteromórfica: el esporofito es más grande y complejo que el gametofito.
Homoesporia:
Un solo tipo de espora; gametofitos bisexuales.
Ejemplos: helechos, algunas licofitas.
Heteroesporia:
Dos tipos de esporas (microesporas, megaesporas) en esporangios separados.
Gametofitos unisexuales:
Microgametofito (masculino), megagametofito (femenino).
Ejemplos: algunas licofitas, helechos, todas las espermatofitas.
Desarrollo a través del tiempo
Devónico tardío al Carbonífero:
Filos: Rhyniophyta, Zosterophyllophyta, Trimerophytophyta (extintas), Monilophyta, Lycophyta, Progymnospermophyta (extinta, precursor de espermatofitas).
Licofitas:
Árboles pequeños o grandes, dominantes en el Carbonífero, con madera y crecimiento secundario.
Carbonífero (300-360 mya)
Características:
Pantanos de carbón que facilitan la ausencia de descomposición de lignina.
Licofitas extintas:
Lepidodendron (40m) y Sigillaria (30m alto) - heteroespórico.
Microfilas; fósiles de raíz encontrados en Arkansas.
Sistemas de clasificación de plantas vasculares
Isoetes, Lepidodendrales, Selaginellaceae, Lycopodiaceae, Lycophytes, Zosterophyllophytes, Cooksonia
Xilema secundario, heterosporia, ligule, microfilas > 410 MYA
Anatomía estelar, Rhyniophytes, pérdida de raíces, tracheophytes (plantas vasculares), monilophytes, euphyllophytes, y otros.
Cladograma de evolución:
> 380 MYA, plantas con semillas (Spermatophytes), heterosporia, xilema secundario (madera), esperma multiflagelado, megafilas.
Diversidad actual de las pteridofitas
Grupo parafilético:
Clasificación actual:
Licofitas (aliados a helechos - microfilas)
Monilofitas o Polypodiopsida (helechos - megafilas)
Angiospermas (plantas con flores)
Mesangiospermas, monocots y otros grupos.
Lycopodiopsida
Lycopodiaceae:
1,200 especies vivas, todas herbáceas.
Amplio rango de distribución.
Estructura del esporofito:
Ramificado con hojas microfilas; esporangios sostenidos por esporofilas (hojas); formación de estrobilos.
Homoespórico.
Gametofito bisexual: Verde o subterráneo.
Géneros: Lycopodium, Lycopodiella, Huperzia, Phlegmariurus.
Selaginellaceae
Características:
750 especies, predominantemente en regiones tropicales.
Esporofito ramificado con hojas microfilas.
Heteroespórico:
Megaesporangia sostenidas por megaesporofilas.
Microesporangia sostenidas por microesporofilas en un mismo estrobilo.
Gametofitos unisexuales:
microgametofito se desarrolla dentro de la espora, megagametofito se desarrolla parcialmente fuera de la espora.
Género: Isoetaceae: Isoetes.
Polypodiopsida
Monilophyta:
Incluye helechos, equisetos y psilotum; aproximadamente 12,000 especies, con mayor diversidad en los trópicos.
Incluye epífitas, arbóreas y herbáceas.
Características:
Principalmente homoespóricos.
Hojas megafilas (fronda): estructura de lámina y raquis.
Desarrollo de la hoja como vernación circinada.
Cladogramas de clasificación:
Clases y órdenes de helechos.
Especie y distribución
Estructura del esporangio:
En las superficies de hojas, modificadas o tallos.
Agrupados en soros, pueden estar cubiertos por un indusio.
Producción de gametofitos bisexuales (protalo).
Estructura en forma de corazón o membranosa.
Desarrollo:
Anteridios y arquegonios se desarrollan en la superficie del protalo.
Clasificación de esporangios
Euesporangiados:
Formados por células del tejido superficial, son más grandes y producen más esporas.
Leptoesporangios:
Formados de una sola célula superficial, producen un esporangio en un pie (tallo) y tienen una capa de células diferenciada (anulo) que abren el esporangio y facilitan la dispersión de esporas.
Datos estadísticos sobre la diversidad de especies
Spermatophyta (plantas con semillas):
323 especies, 144 eudicots, 300,000 spp. (plantas con flores).
1,100 spp. de gymnospermas.
Conservación y redescubrimientos
Problemas de conservación:
Los helechos no suelen ser incluidos en los esfuerzos de conservación.
Centro para la Conservación de Plantas: Colaboración con varias instituciones.
Especies en peligro de extinción en Puerto Rico:
Ejemplos: Adiantum vivesii, Cyathea dryopteroides, Elaphoglossum serpens, entre otros.
Redescubrimiento:
Hecho de un helecho endémico de Puerto Rico (Elaphoglossum serpens) redescubierto tras 73 años desde su primera descripción.