plantas no vasculare

1. “Plantas no vasculares”
Asignatura Morfología
Programa de Biología
Universidad de Cartagena
Primer período de 2016

2. Definiciones
Sistemática biológica: Es el estudio de la diversificación de la
vida en el planeta tierra y de las relaciones entre los
organismos vivos a través del tiempo.
Archaea: Grupo de microorganismos unicelulares procariotas
afines a las bacterias, con una historia evolutiva
independiente inferida a partir de su diferente bioquímica de
las otras formas de vida.
Bacteria: Gran grupo de microorganismos unicelulares
procariotas, con gran variedad de formas, existiendo
prácticamente en cada hábitat terrestre.

3. Ubicación sistemática de las
plantas no vasculares
Dominios: Bacteria y Archaea células
procariotas (sin núcleo conspicuo y
organelos no encerrados en una membrana)
y Eukarya reinos de organismos con células
eucariotas (con núcleo y organelos
encerrados en una membrana).

5. Reinos: Animalia (ingieren
alimento), Fungi (absorben
alimento), Plantae (fabrican su
alimento por fotosíntesis) Protista
(resto de eucariotas, muchos
microscópicos) y Monera
(procariotas microscópicos
conocidos como bacterias).
Clasificación en cinco reinos
(Whittaker, 1969)

6. Protistas: Incluye todos los otros eucariotas muchos
de ellos microscópicos que no encajan en los otros
reinos, ejemplos: Paramecios, algas unicelulares y
algas multicelulares.

8. Definiciones
Glucosa: Carbohidrato empleado por las plantas durante la
respiración de los tejidos para proveer de energía las
actividades celulares. Es también usado para producir la
celulosa de las paredes celulares.
Celulosa: Polisacárido compuesto exclusivamente de moléculas
de glucosa.
Clorofila: Pigmento verde presentes en casi todas las
plantas, algas y cianobacterias y es extremadamente
importante al permitirle a la planta obtener energía a
partir de la luz.
Mitosis: Proceso que ocurre en el núcleo de las células en el
cual se produce división celular con un reparto equitativo
del material hereditario (ADN).
Meiosis: Proceso de división celular en el cual una célula (2n)
experimenta dos divisiones sucesivas generando cuatro
células haploides (n).

9. Tejido vascular
Exceptuando las briófitas, las
otras divisiones de plantas tienen
tejido vascular xylema (agua y
minerales de las raíces al resto
de la planta) y floema
(nutrientes a todas las partes de
las plantas).
Tejido vascular en la vena
de una hoja (las líneas que
se ven).

10. Clasificación de las plantas
En cuatro grandes grupos con diferente
estructura e historia de vida.
1. Musgos y hepáticas (Bryophyta).
2. Helechos (Pteridophyta).
3. Coníferas (Gymnospermas).
4. Plantas con flores (Angiospermas).

13. Árbol filogenético de los
principales grupos de plantas
Reino Plantae
Plantas: Multicelulares,
Eucariotas, Fotosintéticas.
Briófitas: No vasculares, sin
semillas, musgos y hepáticas.
Helechos: Vasculares, sin
semillas.
Gimnospermas: Vasculares,
Cono con semillas desnudas,
Gingkos, Cícadas y Coníferas.
Angiospermas: Vasculares, con
semillas verdaderas, con
flores.

15. Dominio Eukarya: Reino Viridiplantae: Algas verdes (Chlorophyta)
(Antíguamente ubicados en los Protistas
Chlamydo-
monas
Spirogyra
Volvox: Forma colonial
de 512 células.
Ulva:
Pediastrum

16. Dominio Eukarya:
Reino Viridiplantae:
Algas verdes (protistas) son el pariente vivo más cercano
de las plantas terrestres y forman un grupo monofilético con
ellas.
Caracteres compartidos:
Cloroplastos, Clorofila a y b, y pigmento Beta caroteno.
Órdenes similares de los sacos internos en los tilacoides.
Paredes celulares con composición similar.
Sintetizan almidón como producto de almacenamiento.
Espermas y peroxisomas con estructura y composición
similares.

17. Subreinos Plantae y Chlorophyta
Características distintivas:
Eucariotas, la mayoría fotoautotróficas
(fotosintetizan usando clorofila A y B);
aeróbica;
la reproducción involucra mitosis y meiosis;
mayoría son multicelulares con tejidos (pero no la
mayoría de las algas verdes.);
paredes celulares de celulosa;
no engolfan alimento;
la mayoría no tienen cilios.

18. Características del reino
Plantae
• Multicelulares con tejidos.
• Eucariotas: Sus células tienen nucleo.
• Fotosintetizan:
H2O + CO2 + energía lumínica ——> O2 + C6H12O6 (glucosa).
• Clorofila contenida en cloroplastos.
• No se dezplazan.
• Sus tejidos pueden ser vasculares
o no vasculares.

19. Características del reino
Plantae
• La mayoría se reproduce sexualmente.
• Autotróficas: Hacen su propio alimento.
• Aeróbicas: Necesitan del oxígeno diatómico para vivir o
poder desarrollarse.
• Su reproducción implica mitosis y meiosis.
• Sus paredes celulares están hechas de celulosa.
• Producen embriones multicelulares.

20. Los principales grupos de plantas
evolucionaron durante un largo
espacio de tiempo geológico.
– Los musgos, antóceras y hepáticas en
el Silúrico y Devónico.
– Helechos y equisetos en el Devónico.
– Coníferas, cícadas y gingkos en el
Pensilvánico y Pérmico.
– Plantas con flores (angiospermas) en el
Cretácico.
– Actualmente las angiospermas son las
plantas más abundantes con más de
300000 especies descritas.

22. Las plantas se originaron en
el agua
• Todos los organismos necesitan
agua, la cual está siempre
disponible en mares y lagos.
• El agua es un medio estable.
• El agua permite movimientos,
suministra nutrientes, remueve
desechos.
• Permite a los espermatozoides
nadar hasta los ovarios.

23. Para colonizar la tierra
• Absorber agua y nutrientes de los
alrededores por medio de una gran
superficie.
• Luchar contra la gravedad.
• Mantenerse húmedas por medio de una
cutícula o capa de cera para evitar la
desecación de la planta, de las esporas y
de los gametos.
• Moverse sin la ayuda del soporte del
fluido.

24. Para colonizar la tierra
• Reproducirse sin que los espermatozoides
deban moverse en el agua.
• Soportar condiciones más fuertes: Luz más
intensa, mayor variación en temperatura y
mayores fluctuaciones.

25. 25
Plantas no
vasculares
Las primeras que lo hicieron

26. Adaptaciones de las plantas no
vasculares (briófitas).
A. Desecación
i. Planta
ii. Esporas
iii. Gametos
Pequeña cobertura impermeable, estomas
primitivos, puede sobrevivir a la
desecación.
Protección impermeable de esporopolenina
(politerpeno impermeable resistente a los
agentes químicos) muy gruesa.
Alguna protección de anteridios y
arquegonios, pero los espermatozoides
continúan necesitando agua para alcanzar
el arquegonio.

27. B. Adquisición de recursos – agua y minerales
Absorción directa a través de todas las células.
No raices verdaderas.
Desventaja – pueden crecer
solo cuando están húmedas.
Ventaja – no necesitan suelo.
Adaptaciones de las briófitas.

28. C. Soportan la fuerza de la gravedad (no mucha).
- Para adquisición de luz, o dispersión de esporas o
gametos.
Adaptaciones de las briófitas.
E. Agua para reproducirse
i. Gametos
ii. Esporas
El agua continúa siendo necesaria opara
que el espermatozoide llegue al óvulo.
Dispersadas por el viento.

29. Briófitas
Aprox. 24000 especies, del reino Plantae
algunas veces agrupadas en un solo
phylum, o en dos divisiones:
1. Musgos Mosses (Bryophyta).
2. Hepáticas Liverworts.
3. Antocerotas Hornworts (Anthocerophyta).
Se reproducen por esporas, no tienen flores
y pueden ser encontradas creciendo sobre
el piso, rocas y otras plantas.

30. • Bryophyta – Musgos
• Hepatophyta – Hepáticas
• Anthocerophyta - Antocerotas

31. Características
• Incluye músgos, hepáticas y antocerotas.
• No poseen tejido vascular (xilema y
floema) para transportar agua y
nutrientes.
• Pasan por alternancia de generaciones
(etapas de esporofito y gametofito).
• El gametofito es la etapa dominante.
• Se reproducen por esporas.

32. Características
• Clorofila a, almidón, celulosa.
• No tienen lignina (polímero presente en
las paredes celulares).
• Usualmente no tienen tejido conductivo,
algunas veces un tejido póbremente
desarrollado.
• Gametofito dominante, perenne.
• Esporofito parasítico sobre el
gametofito.
• NECESITAN UN AMBIENTE HÚMEDO
CUANDO ESTÁN ACTIVAS.

33. Plantas no vasculares
• Solo dos phyla de plantas vivientes
no poseen sistema vascular:
– Antocerotas (Anthocerophyta)
– Hepáticas (briófitas)
– Musgos (briófitas) fueron las
primeras plantas en las que
evolucionaron sistemas
vasculares simples, grupos
especializados de células de
conducción sin engrosamientos
especializados.

34. 1. Se originaron a partir de algas verdes.
2. Los musgos están más cercanamente
relacionados con las plantas vasculares.

35. El cladograma refleja el
conocimiento actual de que
las hepáticas y antocerotas
son menos complejas y
distantemente relacionadas
con los musgos y otras
plantas.

36. Gametofito
• Es la estructura
foliosa, la parte
visible.
• Produce arquegonios
y anteridios que
producen gametos.
Gametofito de musgo
Hepática talosa
Hepática foliosa

37. Esporofito
• Esporofito produce
una cápsula.
• En la cápsula se
produce Meiosis y
produce esporas.
• Las esporas caen al
suelo y germinan para
formar el protonema,
primera etapa de la
generación del
gametofito.
Liverwort
Hornwort
Moss
Protonema

38. Nutrición
• Autotróficos.
• Gametofito la parte más
importante para la
captura de energía.
– [En musgos y
antóceras se produce
alguna fotosíntesis en
el esporofito.]
• Absorben agua y
nutrientes a través de las
hojas / cuerpo y rizoides.
• Hay alguna conducción por
acción capilar.

39. Musgos
Esporofitos
Gametofitos

40. Cápsulas de esporas
Musgo

41. Musgos
• División Bryophyta.
• Pequeñas, plantas no
vasculares.
• NO presentan raíces
verdaderas.
• Crecen en áreas
húmedas (sobre rocas,
como densas masas
sobre el piso del
bosque, sobre la
corteza de los árboles. Gametofitos de musgos

42. 42
Musgos
• Algunos pueden
sobrevivir cortos
períodos de sequía.
• Deben crecer muy
cercanos unos de otros
debido a su ciclo de
vida.
• H2O se mueve por
difusión de célula a
célula.
• Espermatozoos deben
viajar a los óvulos por
medio de gotas de agua.
Sobre un tronco de árbol húmedo

43. Musgos
• Tienen una cutícula de cera
externa para prevenir la
pérdida de agua.
• Tienen estructuras de
fijación como Rizoides para
anclar la planta, pero NO
para absorber agua.
• Las frondas (hojas) son el
gametofito el cual soporta
el esporofito con la cápsula
de esporas.

45. Musgos
• Briófitas más
abundantes.
• Esporofito es el más
persistente.
• Hojas no lobuladas,
en su mayoría de
pocas células de
espesor.
• Hojas
frecuentemente con
costa.

46. Mosses are non-vascular plants --
they cannot transport fluids
through their bodies.
NO vascular tissue limits height of
the plant and therefore have no
true roots, stems, or leaves.
Instead, they must rely on
surrounding moisture to do this
job for them.

47. Esporofito de musgos
• Persistente.
• Seta + cápsula.
• Cápsula tiene:
– Esporangio.
– Dientes
peristomiales.
– Opérculo.
• Cubierto por la
caliptra = parte
superior del
arquegonio.
Calyptras pilosas

48. Reproducción asexual en musgos
• Puede ocurrir por
Fragmentación (pedazos de
gametofito se rompen y
forman una nueva planta.
• Puede ocurrir por yemas
(pequeñas estructuras
lobuladas sobre los
gametofitos).
• Las gotas de agua separan las
yemas de la planta parental
de manera que ellas se
dispersan y forman nuevas
plantas de musgo.

49. Todas las plantas se reproducen por
alternancia de generaciones.
En los musgos la primera generación es el
gametofito, la estructura verde que
comúnmente asociamos con el.
El gametofito produce espermatozoides y
óvulos (los gametos) los cuales se unen,
cuando se dan las condiciones apropiadas.
Reproducción sexual en musgos

50. Reproducción sexual en musgos
• El esporofito es más
pequeño que el
gametofito y está sobre
el.
• El esporofito no tiene
clorofila y obtiene su
alimento del gametofito.
• El esporofito tiene un
largo talo delgado
(setae) en su punta con
una cápsula productora
de esporas.
setae
Spore
Capsule

51. Reproducción sexual en musgos
• La cápsula de esporas
está llena de esporas que
deben madurar.
• Una vez maduran la tapa
de la cápsula (opérculo)
se abre liberando las
esporas.
• Las esporas germinan
(crecen) cuando caen en
suelo húmedo.

52. Reproducción sexual en musgos
• Musgos alternan entre un gametofito
dominante haploide (1n) y un
esporofito diploide (2n).
• Gametofitos producen gametos (óvulos
y espermatozoides) conteniendo la
mitad del número de cromosomas.
• Esporofitos tienen un juego completo
de cromosomas y producen esporas por
meiosis.

53. 53

54. Moss Life Cycle

55. Reproducción sexual en
musgos
• Gametos (óvulos y
espermatozoides)
están protegidos por
una capa de células
estériles llamada
Gametangia.
• Archegonium –
gametangio femenino.
• Óvulos son grandes e
inmóviles.

56. Arquegonio de musgos

57. Reproducción sexual en
musgos
• Antheridia –
Gametangio masculino.
• Antheridia forma
muchas células
espermáticas.
• Las células
espermáticas son
capaces de nadar hacia
el óvulo.
• Espermatozoides siguen
un compuesto químico
liberado por el óvulo.

58. Anteridio de musgos

59. Sexo!
• El espermatozoide nada
desde el anteridio dentro del
arquegonio para fertilizar al
óvulo.
• El esporofito crece fuera del
arquegonio.
Antheridia
Archegonia, con óvulo

60. 60
Reproducción sexual en
musgos
• El óvulo fecundado (zygote) realiza
mitosis para desarrollar un
esporofito.
• La cápsula de esporas del
esporofito produce esporas
haploides por meiosis.
• Las esporas germinan en plantas
juveniles llamadas protonema.
• El protonema origina el
gametofito.

61. Cápsula y dientes del peristoma

62. Cápsula del esporofito

63. Cápsula

64. División –
Hepatophyta

65. Hepáticas
•Más de 6500 especies.
•Menos complejas que los
musgos.
•En algunos lugares
(algunos bosques
tropicales) son más
abundantes que los musgos.
•Algunas de ellas son
frecuentes sobre las hojas
de plantas vasculares.

66. No presentan tejido conductivo
primitivo como el de los musgos.

67. Hepatophyta - Hepáticas
Formas de
crecimiento
Foliosas
Talosas

68. Hepáticas
Foliosas
Hojas bien definidas.
Talosas
Grandes, con lóbulos
dicotómicos.
Rosetas pequeñas.

69. Hepáticas foliosas
•Numerosos rizoides unicelulares.
•Hojas de tamaño variable que se
insertan diagonalmente sobre el
tallo y ventrales más pequeñas que
se insertan transversalmente.
•Tallo con estructura simple.
•Arquegonios crecen sobre los
extremos de tallos o ramas.
•Anteridios se desarrollan solos o
en grupos en las axilas de las hojas.

70. Hepáticas talófitas
•Gametofito taloide, generalmente
postrado, como listón, ramificado
dicotómicamente, con una línea
media y numerosos rizoides
unicelulares en la superficie de
contacto con el substrato.
•Desde unas cuantas capas de
células, hasta especies con
cámaras aéreas, poros, tejido
fotosintético especial y tejidos de
almacén.

71. Hepáticas
• No vasculares.
• El gametofito verde folioso es
la forma dominante.
• Crecen en suelo, rocas y
otras superfícies húmedas.
• Las hojas no tienen costa.
Tienen epidermis superior e
inferior. La parte interna de
la hoja se conoce como
mesófilo.
• En Marchantia los poros y
espacios aéreos están en la
superficie debido a que la
planta yace sobre el piso.

72. Hepáticas
• Se reproducen sexual
y asexualmente.
• Alternancia de
generaciones con el
esporofito adherido al
gametofito.
• Se reproducen por
esporas.
Talo de Marchantia mostrando las
células fotosintéticas y el poro.

73. Hepáticas reproducción asexual
Por yemas o por crecimiento de nuevas
ramas.
Cápsulas con yemas

74. Gametófitos pueden producir estructuras asexuales de
reproducción como yemas o propágulos que se forman
en estructuras en forma de copa o media luna con
características aerodinámicas peculiares. Las gotas de
lluvia se encargan de liberarlas y dispersarlas a sitios
cercanos.
Hepáticas reproducción asexual

75. Hepáticas reproducción sexual

76. Hepáticas reproducción sexual

77. Hepáticas reproducción sexual
• Órganos sexuales generalmente en la superficie
superior del talo, con frecuencia sobre ramas
especializadas.
• Esporofitos se desarrollan en las partes elevadas
que favorecen la diseminación de las esporas
haploides por el viento.
• Necesitan abundante agua para la fertilización.

78. La dispersión de esporas por valvas en
vez de dientes peristomiales

79. Marchantia con anteridioforos
y arquegonioforos
Anteridioforo ó carpocéfalo
Gametangios son producidos sobre
estructuras elevadas
Anteridio

80. Arquegonióforos soportan los
arquegonios en su parte inferior.
Gametangios son producidos sobre
estructuras elevadas

81. •El esperma flagelado debe nadar
hasta el arquegonio para
fertilizar el óvulo.
•El zygote crece en un embrión
de esporofito.
•El esporofito madura contiene:
pie, seta y esporangio.
•El esporofito pasa toda su vida
adherido al gametofito y
alimentado por el.
•La meiosis ocurre en el
esporangio produciendo esporas
haploides.
•Las esporas son dispersadas por
el viento, ayudadas por
estructuras para este fin.

82. División Anthocerophyta

83. Antocerotas
•Briófitas pequeñas no
vasculares.
•Aprox. 100 especies,
todas agrupadas en la
clase Anthocerotae
que contiene un solo
órden, Anthocerotales.
•Distribución global,
incluyendo bosques
tropicales.
Esporofitos
Gametofitos

84. 84
Antocerotas
El esporofito está adherido
al gametofito, pero NO
depende de el pues es capáz
de realizar fotosíntesis.
Esporofito
Gametofito

85. Antocerotas
•Gametofito con talo
multiestratificado.
•Superficie inferior del talo con
numerosos rizoides unicelulares.
•Células con pocos cloroplastos
usualmente lenticulares lo que les da
un color característico y cierta
transparencia.
•Los cloroplastos presentan
pirenoides (cuerpos proteicos que
intervienen en la síntesis de
almidón).

86. Dendroceros crispatus
Colonias de Nostoc
Cuenta con poros
que se comunican
con cámaras de
mucílago.

87. Ciclo de
vida de las
antocerotas

88. Antocerotas
Los anteridios y arquegonios se forman a partir de las
células superficiales dorsales dentro del gametofito.

89. Antocerotas
Esporofito: Estructura cilíndrica con una pared
de varias capas de células que encierran al
tejido esporógeno y la columela.

90. Antocerotas
•El tejido
esporógeno origina
las esporas y los
pseudoelaterios
(estructuras
multicelulares
intercaladas entre
las esporas).
•La capa externa de
la cápsula tiene
estomas.

91. Al madurar se forman de una a cuatro líneas de
dehiscencia que se abren a partir del ápice y
exponen a las esporas a la acción del viento.

92. Antocerotas
Probablemente son un
grupo clave en la evolución
de las plantas.
Gametofito de estructura
simple y con rasgos
primitivos como
cloroplastos grandes y poco
numerosos, con pirenoides
(organelos, fijación C02).
Otras plantas típicamente
tienen muchos pequeños
cloroplastos por célula.

93. Antocerotas
Los estomas aparecen aquí
por primera vez e indican
una adaptación al ambiente
aéreo.
La columela y el meristemo
intercalar del esporofito
indican el desarrollo
progresivo de tejido
estéril, una tendencia que
se acentúa en otras plantas
terrestres.

94. Estructura / Taxón Antocerotes Hepáticas Musgos
Protonema Indistinto Filamentos cortos
Taloide, filamentoso o
masivo
Gametofito Taloide Taloide o folioso Folioso
Cloroplastos
Uno o pocos, con
pirenoide
Numerosos, sin
pirenoide
Numerosos, sin
pirenoide
Rizoides Lisos, unicelulares
Lisos o trabeculados,
unicelulares
Lisos o papilosos,
multicelulares, con
paredes oblícuas
Hojas Ausentes Bilobadas
Rara vez lobadas,
costadas
Parafisos Ausentes Ausentes Presentes
Seta Ausente Presente Presente
Estomas Presentes Ausentes Presentes
Columela Presente Ausentes Presente
Dehiscencia de la
cápsula
Por valvas Por valvas Por un opérculo
El tejido esporógeno
produce
Pseudoelaterios +
esporas
Elaterios + esporas Esporas
Peristoma Ausente Ausente Presente
Caliptra Ausente
En la base del
esporofito
En el ápice del
esporofito

95. 95
PARAFISOS: Células filamentosas estériles que se
hallan entremezcladas con los gametangios en
algunos musgos.