Botánica: Plantas sin Semilla, Origen y Adaptación

Plantas sin Semilla: Musgos y Helechos

• Las plantas sin semilla se dividen en Bryophyta, Marchantiophyta y Anthocerotophyta (musgos, hepáticas y antoceros).
• La división Tracheophyta se subdivide en Polipodiophytina y Licopodiophytina (helechos).
• Las plantas sin semilla tienen interés farmacéutico.

Colonización del Medio Terrestre

• La colonización del medio terrestre por las plantas ocurrió hace aproximadamente 450 millones de años.
• Las plantas terrestres evolucionaron a partir de un ancestro común con las algas verdes.
• Las plantas terrestres y Charophyta comparten homologías como cloroplastos, pared celular, aparato flagelar, mitosis y citocinesis, bioquímica y secuencias de ADN.

Grandes Grupos de Vegetales

• Los embriófitos incluyen cormófitos y espermatófitos.
• Los musgos, hepáticas y antoceros surgieron en el Silúrico-Devónico, hace aproximadamente 425 millones de años.

Adaptación al Medio Terrestre

• Para adaptarse al medio terrestre, las plantas necesitan mecanismos para evitar la desecación y sistemas para distribuir nutrientes, agua y sustancias minerales.
• Las necesidades de un vegetal para adaptarse al medio terrestre incluyen:
  • Sistemas de sujeción y absorción de agua y sales minerales.
  • Superficies fotosintéticas amplias.
  • Sistemas de conducción.
  • Impermeabilización de las superficies.
  • Aperturas en las superficies para el intercambio gaseoso.
  • Estructuras para mantener erguido el cuerpo vegetativo.

Briofitos vs. Cormofitos

• Briofitos:
  • Sistemas de sujeción y absorción: Rizoides
  • Superficies fotosintéticas: Filidos, talos laminares
  • Sistemas de conducción: Hidroides y Leptoides
  • Impermeabilización: Cutina?
  • Aperturas: Poros
  • Soporte: Caulidio
• Cormofitos:
  • Sistemas de sujeción y absorción: Raíces
  • Superficies fotosintéticas: Hojas
  • Sistemas de conducción: Xilema y floema
  • Impermeabilización: Cutina y ceras
  • Aperturas: Estomas
  • Soporte: Tallo

Características de los Embriófitos

• Desarrollo inicial del cigoto en un embrión pluricelular o esporofito joven que se nutre de la planta madre.
• Son pluricelulares eucarióticos.
• Tienen plastos verdes (cloroplastos) en las células.
• Contienen clorofilas A y B.
• Almidón como producto de reserva intraplastidial.
• Pared celular fundamentalmente celulósica.
• Flagelos, si presentes, similares a los de charofitas.
• Mitosis abierta.
• Presencia de fragmoplasto en la citocinesis.
• Gametangios protegidos por una capa de células estériles.
• Ciclo de vida digenético con alternancia heteromórfica.

Niveles de Organización

• Briófitos:
  • Plantas no vasculares.
  • Incluyen las divisiones Bryophyta, Marchantiophyta, Anhocerotophyta.
• Cormófitos:
  • Plantas vasculares
  • Division de los cormofitos, Subdivisiones Polipodiophytina y Licopodiophytina
  • Subdivision con semilla Spermatophytina

Musgos, Hepáticas y Antoceros: Características Generales

• Organización talofítica, aunque algunos autores describen a los musgos como "protocormófitos" debido a su relativa complejidad.
• Las únicas células móviles son los gametos masculinos, que poseen flagelos lisos idénticos a los de las algas verdes.
• Distribución cosmopolita.
• Requieren un elevado grado de humedad ambiental para la reproducción sexual.
• Su estructura celular y dotación pigmentaria es similar a la de las algas verdes.
• Bryophyta (Musgos,) Marchantiophyta (Hepáticas), Anhocerotophyta (Antoceros)

Ciclo de Vida y Morfología de los Briófitos

• Ciclo vital con alternancia de generaciones heterofásica y heteromórfica.
• Generación gametofítica dominante.
• El gametofito presenta morfología talosa (laminar con rizoides en la cara inferior) o foliosa (con rizoides, filidios y cauloides).

Musgos (División Briophyta)

• Gametofito folioso con filidios con nervio medio.
• Comprenden aproximadamente 14.000 especies.

Hepáticas (División Marchantiophyta)

• Gametofito taloso con simetría dorsiventral o folioso con filidios sin nervio medio.
• Se conocen 9.300 especies.

Antóceros (División Anthocerotophyta)

• Gametófito taloso con simetría dorsiventral.
• Se conocen 100 especies.

Sphagnum (Musgo)

• En su estado natural, atrapan grandes cantidades de agua debido a la morfología de sus hojas.
• Las poblaciones de Sphagnum son responsables del origen de la turba.
• Puede formar un manto de 1 a 9 m de profundidad.
• Pueden almacenar hasta veintidós veces su propio peso en líquido.
• Tambien poseen propiedades antisepticas.

División Tracheophyta/Cormófitos: Características

• Organismos pluricelulares terrestres con tejidos de conducción especializados.
• Poseen estructura tipo cormo, con verdaderas raíces, tallos y hojas; cutícula y estomas para el intercambio gaseoso.
• Tienen tubos conductores de agua y minerales (xilema) y otros para los productos de la fotosíntesis (floema).
• Presencia de lignina.
• Dominancia de la generación diploide (esporofito), que vive muchos años y produce una nueva generación de meiosporas en cada época favorable.

Helechos: Caracteres

• Se conocen 10.000 especies de helechos en la actualidad.
• Poseen alternancia de generaciones heterofásica y heteromórfica.
• Generación esporofítica dominante.
• Carecen de flores y semillas, a diferencia de las espermatófitas.
• Gametofito: Protalo
• Hojas: Macrófilas (frondes), (que pueden ser trofófilos, esporófilos y trofoesporófilos) o micrófilas
• Esporangios, aislados, soldados o agrupados en Soros.
• Esporas: Isosporas (helechos isospóreos) o microsporas y macrosporas (helechos heterospóreos).
• Son todos autótrofos y, generalmente, terrestres o rupícolas (unos pocos acuáticos y otros epifitos), siempre supeditados a un alto grado de humedad.
• Sus hábitats preferidos son los sotobosques umbríos, las riberas de los ríos, bordes de acequias y pozos, siempre en la sombra (esciófilos).

Sistemática de Helechos

• Subdivisión Lycopodiophytina
• Incluye Lycopodium y Selaginella.
• Subdivisión Polipodiophytina

Lycopodium clavatum

• Planta de ámbitos montanos, brezales o sotobosque, desde 700 a 1200m
• Con tallos postrados con pequeños rizoides y ramas erguidas.
• Se ha usado como diurético.
• No confundir con L. selago, que es tóxico por contener "selaginina".
• Usado contra las erupciones cutáneas (azufre vegetal).

Equisetum arvense (Cola de Caballo)

• Sus cocimientos se utilizan como "diuréticos" debido a su contenido de heterósidos flavónicos.

Orden Polipodiales (Polypodiophytina)

• Hábito: Presentan una generación dominante esporofítica con raíces, tallos y hojas.
• Los tallos son generalmente subterráneos de crecimiento paralelo a la superficie del sustrato (rizomas).

Polypodiophytina

• Representan el nivel más evolucionado, diversificado y numeroso de la división.
• Incluyen los helechos propiamente dichos (mayoría de los pteridofitos vivientes).
• Abundantes en paises tropicales con climas húmedos; los europeos son generalmente herbáceos.
• Las hojas suelen aparecer dispersas a lo largo del rizoma o concentradas en penachos, son macrófilas (megáfilas) y con crecimiento circinado.

Esporangios en Helechos

• Los esporangios pueden aparecer sobre los esporofilos, aislados o formando estructuras llamadas soros.
• Los soros se sitúan en el envés de la hoja y están protegidos por un órgano de origen epidérmico llamado indusio.

Dryopteris filix-mas (Helecho macho)

• El extracto etéreo de su rizoma fresco se usa como antihelmíntico devido al "aspidinol”.

Polypodium Vulgare (Polipodio)

• Contiene saponinas, aceite volátil y taninos.
• Sus rizomas favorecen la secreción de la bilis y es laxante.

Calaguala

• Nombre común para muchos helechos de centro y sur de América.
• Los mas activos son dos de la familia Polipodiáceas.
• El rizoma se usa tradicionalmente para afecciones de la piel, como psoriasis, dermatosis y tumores cancerigenos.
• Tambien sudorífica y diurética usado contra la sífilis y la artritis reumatoide.

Phlebodium decumanum (Rizoma de Calaguala)

Polypodium leucotomos l.

• Recientemente se considera como una panacea.; inmunomodulador, para el control de la diabetes, regulador del sobreesfuerzo, etc.