División Spermatophyta: Estudio de Plantas con Semilla

División Spermatophyta

• Introducción al estudio de las plantas con semilla.
• Incluye Gimnospermas, clase Gynkgopsida, clase Coniferopsida y las familias Taxaceae y Cupressaceae.
• Implica un estudio morfológico y sistemático para identificar géneros y especies importantes.

Plantas con semillas (Espermatófitos/Fanerógamas)

• Predominan en la flora terrestre desde el Pérmico superior, hace unos 275 millones de años.
• Son cormófitos con raíz, tallo y hojas adaptados al éxito terrestre.
• Poseen órganos sexuales aparentes (flores).
• Tienen ciclo biológico heterofásico (digenético) y heteromórfico.
• La fase de esporofito es dominante y los gametofitos sufren una fuerte reducción.

Gametofito

• Gametofito masculino: grano de polen con tres o más células (microspora).
• Gametofito femenino: saco embrionario con siete o más células (macrospora).
• Solo los grupos más primitivos forman anteridios y arquegonios.

Reproducción y Semilla

• El proceso es Polinización → Tubo polínico → Fecundación → Cigoto → Embrión.
• El embrión tiene testa o episperma (tegumentos transformados) y tejido nutricio (endosperma), resultando en la formación de la semilla.
• La semilla es una estructura que permite al embrión separarse de la planta madre, encerrado en una cubierta con tejidos de reserva para asegurar su establecimiento.

Comparación entre Espermatófitos y otras plantas

• En musgos y helechos, el embrión se desarrolla inmediatamente como esporofito.
• En espermatófitos, el embrión pasa por un período de reposo dentro de la semilla.

Gimnospermas

• Árboles o arbustos leñosos.
• Sistema vascular: xilema con traqueidas.
• Flores poco diferenciadas.
• Órganos reproductores en estróbilos (conos) unisexuales, en el mismo o en diferentes individuos de la planta.
• Gametofito poco evolucionado.
• Aún poseen arquegonios e incluso espermatozoides flagelados.
• Polinización dependiente del viento (anemogamia) y producen gran cantidad de polen.
• No producen frutos.

Angiospermas

• Leñosas o herbáceas.
• Sistema vascular con tráqueas o traqueidas.
• Flores llamativas.
• Órganos reproductores en flores, usualmente hermafroditas.
• Gametofito muy reducido y evolucionado.
• Polinización por insectos (entomogamia); también, anemogamia de forma secundaria.
• Presencia de frutos.

Ciclo del Pino (Pinus Sp.)

• Digenético heteromórfico con esporófito dominante y organismo heterospóreo.
• El gametofito femenino produce, en la mayoría de las gimnospermas, una megaspora que se divide por mitosis, formando el megagametofito pluricelular haploide.
• El gametofito masculino produce una célula vegetativa, una generativa y dos protálicas (no funcionales) en la germinación de la microspora.

Clase Ginkgopsida

• Árbol dioico con hojas caducas flabeladas, considerado un "fósil viviente".
• Presenta fecundación por espermatozoides.
• Es una planta ornamental y religiosa, frecuente en pagodas.
• Tiene una copa inusual y resistencia a enfermedades, con hojas de color oro en otoño.
• Se cultivó en el jardín botánico de Utrecht en 1730.
• Se extrae un extracto alcohólico de sus hojas con glucósidos flavónicos.

Uso del Ginkgo

• Favorece la circulación cerebral.
• Actúa como antiagregante plaquetario y antienvejecimiento celular.
• Las semillas (almendras de plata) y nueces blancas se consumen tras eliminar su cubierta carnosa.
• Se preserva en la provincia de Zhejiang, reserva de Tian Mu Shan (China).
• Se cree que fueron plantados por los monjes, aunque es nativa del área.

Otras características del Ginkgo

• Poblaciones con alta diversidad genética en el sudoeste de China, en la Región autónoma Yi de Liangshan.
• La polinización ocurre en primavera y da lugar a semillas maduras en otoño.
• El hongo Bartheletia paradoxa crece sobre las hojas caídas del Ginkgo.

Componentes de las ramas

• Braquiblastos: crecimiento corto y limitado donde se insertan las hojas.
• Macroblastos: crecimiento ilimitado y largo (ramas de primer orden).

Clase Coniferopsida: Orden Coniferales

• Árboles y arbustos de crecimiento monopódico, mayormente perennifolios.
• Hojas enteras, lineales, aciculares o escamosas, con disposición helicoidal o verticilada.
• Frecuentes canales productores de resina.
• Se les llama "coníferas" por sus estructuras portadoras de semillas llamadas conos.
• Los conos son ejes cortos con escamas seminíferas sostenidas por brácteas.
• Las flores masculinas son generalmente amentos con sacos polínicos en las escamas.
• Las flores femeninas presentan óvulos y se desarrollan tras la fecundación como conos o piñas, leñosos o carnosos.

Reproducción en Coníferas

• Entre la polinización y la fecundación puede pasar bastante tiempo (dos años en Pinaceae).
• Gametofito femenino representado por arquegonios dentro de un endosperma primario (megagametofito).
• Gametofito masculino representado por dos núcleos espermáticos (uno fértil).
• No existen espermatozoides.

Familia Taxaceae

• Árboles dioicos con hojas dísticas.
• Semillas con arilo.
• No tienen conos.

Familia Cupressaceae

• Árboles monoicos o dioicos con hojas escamosas o aciculares.
• Inflorescencias en conos (arcéstidas, gálbulos, piñas) con más de dos semillas por escama.

Familia Pinaceae

• Árboles monoicos con hojas aciculares.
• Inflorescencias leñosas (estróbilos o piñas) con dos semillas por escama.

Taxus Baccata (Tejo)

• Árbol longevo y dioico, apreciado por su madera elástica.
• Toda la planta es venenosa excepto el arilo.
• De su corteza se aisló el paclitaxel (Taxol®), diterpenoide anticanceroso.
• De las hojas se obtienen baccatina III y 10-deacetilbaccatina III, utilizados para semisíntesis.
• Su acción interrumpe la mitosis.
• Ataca preferentemente a las células cancerosas, leucocitos y células generadoras del cabello.

Género Juniperus (Enebros y Sabinas)

• Tres primordios seminales y pseudofrutos carnosos.
• Los enebros tienen hojas adultas aciculares.
• Juniperus communis: De sus arcéstidas se obtiene ginebra.

Sabinas

• Hojas adultas escamosas.
• Juniperus sabina: posee propiedades emenagogas y abortivas.
• Arcéstidas azuladas.