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Biodiversidad de
Vegetales
Departamento de Biodiversidad
y Biología Experimental
2014
Irene Baroli
Plantas vasculares y eras gológicas
http://www.devoniantimes.org
Biodiversidad de Vegetales 2014 DBBE FCEyN - UBA
Relaciones filogenéticas entre las traqueofitas
Guía TP pág. 67
Biodiversidad de Vegetales 2014 DBBE FCEyN - UBA
Progimnospermas: Archaeopteris
Hábito arbóreo
Con crecimiento secundario  leño
Frondes similares a los de helechos
Homo y heterosporados
 No formaba semilla
fronde
folíolos
• Callixylon (xilema de Archaeopteris) con
traqueidas, similar al de gimnospermas
• Floema secundario
ver: http://www.devoniantimes.org/who/pages/archaeopteris.html
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Relaciones filogenéticas entre las traqueofitas
Guía TP pág. 67
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Espermatofitas
Plantas con semilla
El clado más diverso de las plantas vasculares: 270.000 especies
Un grupo monofilético
Comparten características:
• ramificación monopodial o pseudomonopodial
• forman semilla
• presentan crecimiento secundario generado por meristemas
laterales)
Gimnospermas
Angiospermas
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Gimnospermas
Gimnosperma =
semilla desnuda
Origen en el
Paleozoico y
máxima abundancia
en el Mesozoico
Paisaje jurásico
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Relaciones filogenéticas entre las espermatofitas
Guía TP pág. 68
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Gimnospermas actuales
Existen cuatro phyla de gimnospermas con
representantes vivos:
• Cycadophyta: 130 especies
• Ginkgophyta: una especie: Ginkgo biloba
• Coniferophyta (coníferas: pinos, cedros, abetos,
cipreses, araucarias): 600 especies
• Gnetophyta: 80 especies. Son las más parecidas a las
angiospermas
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División Coniferophyta: Pinus sp.
P. nigra
P. ponderosa
macroblasto
con hojas
escamosas
braquiblasto
hojas aciculares
http://www.plantsystematics.org/
Árboles o arbustos, crecimiento secundario, gran porte
Orden Pinales  Pinus sp.
Ramificación monopodial: un eje principal
Macroblastos (crecimiento indefinido)
Braquiblastos (crecimiento definido, entrenudos cortos)
Filotaxis espiralada
hojas simples, aciculares, fotosintéticas sobre los braquiblastos
hojas escamosas no fotosintéticas sobre los macroblastos
Diclino-monoicos
braquiblasto
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Anatomía de la hoja de Pinus
CT de acícula de pino (gimnosperma): especializada en
supervivencia en ambientes extremos
http://webs.uvigo.es/mmegias/
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Div. Coniferophyta: Pinus sp.
Pinus es un genéro nativo del hemisferio Norte
En Argentina se cultiva como fuente de madera y fibra
celulósica
P. ellioti y P. taeda constituyen el 90% de los pinos
cultivados en Argentina.
El pino es una especie diclino-monoica: los
microsporangios y megasporangios están en el
mismo individuo pero en ramas separadas
Los esporangios están en esporofilos dispuestos
en conos o estróbilos:
Cono simple microsporangiado (masculino)
Cono megasporangiado compuesto (femenino)
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Espermatofitas: innovaciones evolutivas
En el mecanismo de reproducción:
Heterosporía
Desarrollo endospórico de los gametofitos
Retención del gametofito femenino asociado a
la planta madre
SEMILLA
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Plantas terrestres: ciclos de vida
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Briofitas
briofitas
Traqueofitas
sin semilla
gametofitos reducidos
el femenino retenido en la
planta madre
con semilla
Hipótesis sobre la evolución de la semilla
A partir del megasporangio que fue rodeado de tejido protector originado en la planta
madre (tegumentos)
La megaspora queda retenida en la planta madre
La gameta femenina
El gametofito femenino se desarrolla de forma endospórica
estará protegida por la
planta madre
esporangio (2n)
microspora (n)
megaspora megaspora
(n)
espora
(n)
gametofito
femenino (n)
nucelo (2n)
tegumentos
(2n)
ancestro
homosporado
heterosporia
Judd et al. Plant Systematics 2002
megasporangio:
reducción a una
sola megaspora
germinación
endospórica
desarrollo de
tegumentos
(del esporofito)
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La semilla en gimnospermas
La semilla contiene un embrión (nueva generación esporofítica,
producto de la fecundación) que se nutre de tejido del gametofito
femenino (protalo) y está protegido por el esporofito de la
generación anterior (tegumento)
tegumentos (2N)
embrión (2N)
nueva
generación
meiosis
mitosis
fecundación
nucelo
(megasporangio, 2N)
gametofito femenino
o protalo
(N)
óvulo =
nucelo +
tegumento
óvulo maduro
siendo fecundado
restos del nucelo (2N)
semilla madura
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Pinus sp: Cono megaesporangiado
Cono solitario compuesto  Bráctea tectriz y escama ovulífera soldadas
Ramificación espiralada
tectriz
maduración en tres años: año 1: polinización (cono abierto)
año 2: fecundación (cono cerrado)
año 3: dispersión (cono abierto)
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Megagametogénesis en Pinus sp.
•Mientras el tubo polínico se está alargando la megaspora se produce por
meiosis, el megagametofito madura, se forman arquegonios con una oósfera c/u
Megagametofito maduro con 2 arquegonios
http://www.biologia.edu.ar/botanica/tema23/tema23-1megaPino.htm
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Corte longitudinal de óvulo de Pinus sp.
tegumento (2n)
Antes de que ocurra la fecundación
oósferas
megagametofito
= gametofito
femenino =
protalo (N)
nucelo (2N)
2 arquegonios
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Conos microsporangiados
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Pinus sp. : microsporofilos ubicados en espiral en conos o estróbilos
microsporangiados  conos simples
sacos polínicos (microsporangios) ubicados directamente sobre la cara
abaxial de los microsporofilos
dos sacos polínicos en la superficie
abaxial de cada microsporofilo
granos de polen alados (dispersión anemófila)
¿Qué es un grano de polen?
poro
microsporas dentro del saco polínico
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Formación del microgametofito :
microgametogénesis
En el cono microsporangiado:
célula madre de la microspora
saco polínico
tetradas de microsporas
saco polínico
mitosis
microsporas: granos de polen
inmaduros
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polen maduro
Formación del microgametofito :
microgametogénesis
El gametofito masculino se desarrolla de forma endospórica
Célula generativa
2 células
protálicas
restos de células protálicas
Célula
vegetativa
o del tubo
polínico
células
espermáticas
microgametofito maduro =
grano de polen germinado
núcleo de
la célula
del tubo
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Germinación del grano de polen en Pinus sp.
Germinación = crecimiento del tubo polínico por alargamiento.
En esta foto la célula generativa todavía no produjo las gametas
masculinas (núcleos espermáticos)
grano de polen germinado = microgametofito
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Polinización y fecundación en Pinus sp.
•En Pinus sp. polinización y fecundación pueden estar separadas
por mucho tiempo
•La polinización ocurre cuando el grano de polen llega a la micropila
•Allí germina formando el tubo polínico, pero aún no se desarrolló
la megaspora
Cono megasporangiado año 1: cono pequeño, abierto, polen llegando a la micropila pero
todavía la célula madre de la megaspora no sufrió meiosis
célula madre de la megaspora
micrópila
grano de polen
formará el
tegumento de la
semilla
megasporangio en
desarrollo
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Polinización y fertilización en Pinus
Desarrollo de la piña  mientras tanto, adentro, en cada óvulo,
está ocurriendo el desarrollo del megagametofito, la fertilización y
el desarrollo del embrión
semanas después
de la polinización
AÑO 1
AÑO 2
AÑO 3: listo
para dispersar
semillas
http://www.ohio.edu/people/braselto/readings/gymnosperms.html
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Semilla en Pinus sp.
•Un solo embrión prospera dentro de cada óvulo
•El embrión tiene varios (hasta 8) cotiledones
Corte longitudinal de semilla madura de pino (año 3):
tegumento (2N maternal)
megagametofito o
protalo (n)
radícula
cotiledones
embrión (2N)
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Polinización y fertilización en Pinus
ver videos
Polinización:
http://www.biologia.edu.ar/botanica/animaciones/ciclos/pino/animpino/4p.html
Embriogénesis y formación de la semilla:
http://www.biologia.edu.ar/botanica/animaciones/ciclos/pino/animpino/indexp5-fec.htm
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Desarrollo de la plántula en Pinus
cubierta de la semilla
primeras hojas
cotiledones
hipocótile
Individuo juvenil
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http://www.biologia.edu.ar/botanica
Ciclo de vida Pinus sp.
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