División Tracheophyta: Plantas con Semillas

División Tracheophyta

• La subdivisión Spermatophytina se incluye dentro de las Tracheophyta.

Plantas con Semillas

• Las plantas con semillas se ubican dentro de los Espermatófitos.
• Los embriófitos corresponden a plantas terrestres.
• Los cormófitos tienen raíz, tallo y hojas.
• En espermatófitos el embrión pasa por un período de reposo dentro de la semilla.

Caracteres Generales de Spermatophytina

• Los espermatófitos (fanerógamas) predominan en la flora terrestre desde el Pérmico superior (275 millones de años atrás).
• Son cormófitos, con raíz, tallo y hojas, lo que contribuye a su éxito en la tierra.
• Son organismos heterospóreos con una megaespora funcional.
• Tienen un ciclo biológico heterofásico y heteromórfico, donde el esporófito es dominante y los gametófitos han sufrido una reducción.
• El gametofito masculino se manifiesta en granos de polen con tres o más células.
• El gametofito femenino se presenta con un saco embrionario de siete o más células.
• Los grupos más primitivos aún forman anteridios y arquegonios.

Polinización, Fecundación y Desarrollo Embrionario

• El proceso de polinización lleva a la formación de un tubo polínico, que culmina en la fecundación, la cual resulta en un cigoto que se desarrolla en un embrión.
• En plantas vasculares con semillas, el gametofito femenino está unido y protegido por el esporofito dentro del óvulo o primordio seminal.
• Los gametófitos son reducidos, protegidos y nutridos por el esporófito parental.
• Los microsporangios contienen células que se dividen por meiosis produciendo microsporas (granos de polen uninucleados).
• La microspora se divide por mitosis formando el gametofito masculino (grano de polen plurinucleado) donde algunas células formarán los gametos masculinos.
• El gametofito masculino queda encerrado en la pared del grano de polen.
• Tras liberar y transportar los granos de polen hacia las proximidades de un óvulo, el grano de polen actúa como el vehículo de transporte de los gametos masculinos.
• El embrión, durante su desarrollo, toma nutrientes del óvulo circundante, nutrido a su vez por el esporófito materno.
• En los pteridófitos el desarrollo del embrión depende de un gametofito independiente, mientras que en las plantas con semillas el óvulo juega este rol, permitiendo al embrión aprovechar la capacidad del esporófito materno.

Semillas

• Una vez fecundado, el grano de polen libera los gametos masculinos que fecundan el gameto femenino (ovocélula), formando un cigoto(2n).
• El cigoto se divide por mitosis dando lugar al embrión(2n).
• La semilla es un óvulo fecundado y maduro, conteniendo un embrión que representa la siguiente generación esporofítica.
• Las semillas consisten de una cubierta protectora (testa), tejidos del megasporangio (nucela) y parte del gametofito femenino (endosperma primario) y el embrión.

Ventajas evolutivas de las semillas

• El estado latente de las semillas permite a las plantas sobrevivir a periodos de clima adverso.
• La testa de la semilla sirve de barrera protectora contra la descomposición bacteriana o fúngica.
• Las semillas atraen a la fauna que las dispersan.
• Contienen alimento para el embrión en desarrollo y la plántula que germinará.

Espermatófitos Gimnospermas

• Tienen primordios seminales desnudos, es decir los óvulos y semillas van al descubierto o más o menos expuestos solitarios o en las axilas de brácteas y no encerrados en un ovario.

Espermatófitos Angiospermas

• Tienen primordios seminales encerrados en un pistilo con estigma.

Alternancia de Generaciones en Gimnospermas

• Exhiben alternancia de generaciones heteromórficas.
• Tienen un esporófito dominante con heterosporia.
• Sus gametófitos masculino y femenino están reducidos en tamaño.
• El microgametófito se dispersa por viento.
• El megagametófito es retenido y se forma la semilla.

Gimnospermas vs Angiospermas

• Gimnospermas: Árboles o arbustos leñosos; Sistema vascular con xilema y traqueidas; Flores poco diferenciadas; Órganos reproductores en conos unisexuales; Gametofito poco evolucionado; Tejido de reserva procede del gametófito (haploide); No producen frutos; Polinización por viento con gran cantidad de polen (anemogamia).
• Angiospermas: Leñosas o herbáceas; Sistema vascular con tráqueas o traqueidas; Flores llamativas; Órganos reproductores en flores hermafroditas; Gametofito reducido y evolucionado; Tejido de reserva de un grupo de células que se fecundan con la ovocélula; Producen frutos; Polinización por insectos (entomogamia) o anemogamia secundaria.

Ventajas de Angiospermas sobre Gimnospermas

• Polinización zoógama favorecida por hermafroditismo.
• Primordios seminales protegidos dentro de un ovario.
• Reproducción rápida por la reducción de los gametofitos.
• Mayor plasticidad del cuerpo vegetativo con sistema de xilema y floema más eficaz.

Subdivisión Spermatophytina: Sistemática General

• Superclase Gimnospermae:
  • Clase Cycadopsida: Familia Cycadaceae
  • Clase Ginkgopsida: Familia Ginkgoaceae
  • Clase Pinopsida (=Coniferopsida): Familias Pinaceae, Cupressaceae, y Taxaceae
  • Clase Gnetopsida: Familias Ephedraceae, Welwitschiaceae, y Gnetaceae
• Superclase Angiospermae:
  • Clase Magnoliopsida (Angiospermas)

Gimnospermas: Inflorescencia y Tipos de Tallo y Hoja

• Tienen braquiblastos y macroblastos.
• Las hojas pueden ser aciculares, lineares, escuamiformes o flabeladas.
• Presentan megaesporófilas (escama seminífera) y primordios seminales.
• Las flores masculinas tienen microesporófilas (escama polinífera) con sacos polínicos.
• Pueden producir pseudofrutos y semillas con gálbulos, arcéstidas y arilos.

Clases de Gimnospermas y sus Hojas

• Cycadopsida: Hojas divididas similares a palmeras y helechos.
• Gynkgopsida: Hojas flabeladas sin resina y semillas con cubierta exterior carnosa.
• Coniferopsida: Hojas aciculares o escuamiformes con resina.
• Gnetopsida: Hojas opuestas o verticiladas sin resina.

Clase Cycadopsida: Cycas Revoluta

• De origen en el Pérmico, alcanzan su auge en el Jurásico.
• Presentan un solo tronco.
• Dioicas: estructuras reproductoras agrupadas en conos.
• Formados por hojas reproductoras (esporofilos) dispuestos en espiral en el ápice del tronco.
• Macrosporofilos con varios óvulos de gran tamaño en los bordes.

Clase Ginkgopsida: Familia Ginkgoaceae

• El Ginkgo Biloba es un árbol dioico de hojas caducas y flabeladas que llega a alcanzar entre 30 y 40m de alto.
• Es una especie muy antigua, con fósiles de finales del paleozoico pérnico y cuya existencia se remonta a hace 270 millones de años.
• Tolera la contaminación, el fuego, las bajas temperaturas y la falta de luz. Sus hojas tienen forma de abanico (flaveladas) con nerviación dicotoma o ahorquillada)

Ginkgo Biloba: Características Adicionales

• Las hojas están agrupadas helicoidalmente en la terminación de brotes laterales cortos y gruesos (braquiblastos) recubiertos por cicatrices de viejas hojas.
• Los macroblastos se encargan de que el árbol crezca de forma indefinida.
• Los sacos polínicos se agrupan en un eje corto y se desprenden de forma femenina y tienen un olor desagradable.

Familia Ginkgoaceae: Uso Medicinal del Ginkgo Biloba

• Se usan las hojas que contienen como principios activos derivados fenólicos y diterpenos (ginkgólidos).
• Tiene acción farmacológica antiagregante plaquetaria y vasodilatadora cerebral y periférica.
• Se usa contra varices, hemorroides, insuficiencia circulatoria cerebral crónica, pérdida de memoria, demencia senil, reducción del rendimiento cerebral, aterosclerosis y trombos.

Clase Gnetopsida: Características Generales

• Incluye 70 especies en tres géneros: Ephedra, Gnetum y Welwitschia.
• Se incluyen en el mismo grupo debido a evidencias moleculares y a la presencia de caracteres comunes con angiospermas, como las traqueidas.
• Las especies son leñosas, poseen hojas opuestas o verticiladas y carecen de resina.
• Son plantas dioicas con estructuras reproductoras estrobulares.
• Gametofitos extremadamente reducidos.
• La polinización es fundamentalmente anemógama aunque algunos insectos pueden ser vectores del polen.
• En algunas especies, a diferencia del resto de gimnospermas, sucede una doble fecundación.

Clase Gnetopsida: Familia Ephedraceae

• Arbustos, generalmente de carácter xeromorfo y dioicos.
• Tienen hojas escuamiformes en los nudos de los tallos.
• Órganos reproductores femeninos con un óvulo rodeado de brácteas soldadas (parecido a un ovario rudimentario).
• Estructuras masculinas con brácteas que llevan falsos estambres con sacos polínicos en la parte apical.
• El genero Ephedra cuenta con 40 especies y se encuentran en España.

Familia Ephedraceae: Género Ephedra

• Contiene efedrina, un alcaloide con acción antiasmática.
• La efedrina es vasoconstrictora y broncodilatadora.
• Esta sintetizada en el laboratorio, pero originalmente procede del uso tradicional de E. nevadensis y otras especies.

Coniferales: Familia Taxaceae

• Taxus baccata es un árbol dioico longevo que crece en zonas umbrías y frescas de montaña en Andalucía.
• Usado para la fabricación de arcos de flecha.
• Toda la planta, a excepción del arilo, es tóxica por su contenido en un alcaloide, la taxina.

Uso Medicinal de Taxus brevifolia

• Sirve de corteza para obtener Taxol / Paclitaxel.
• El Taxol interrumple la mitosis y es tóxico.
• Se usa contra cancerosas, leucocitos y las células del pelo.

Orden Coniferales: Características Ecológicas

• Las coníferas son muy importantes desde el punto de vista ecológico.
• Ocupan zonas de elevada altitud y latitudinalmente donde las bajas temperaturas y las condiciones de humedad dificultan el desarrollo de plantas arbóreas.
• Las coníferas tienen ventajas sobre las angiospermas gracias a sus traqueidas y sus hojas aciculares o escuamiformes, que son más resistentes y facilitan su conducción.

Coniferales: Sistemática de Inflorescencias y Hojas

• Hojas aciculares o escuamiformes y unisexuales, con flores monoicas o dioicas.
• Taxaceae: Dioicas, con hojas dísticas y semillas rodeadas por una envuelta carnosa.
• Cupressaceae: Más de dos semillas por escama, monoicas (excepto Juniperus).
  • Pinaceae: Dos semillas por escama, monoicas.

Coniferales: Familia Taxaceae y su Género

• Árbol dioico y longevo de zonas umbrías y frescas de montaña.
• Sus hojas suelen ser dísticas y las semillas rodeadas de una envuelta carnosa.
• Los óvulos o primordios seminales son solitarios rodeados un arilo.

Familia Cupressaceae: Género Juniperus

• Dioicos.
• Con pseudofrutos carnosos.
• Las brácteas carnosas rodean la semilla.