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Primeras plantas terrestres
Botánica Sistemática II - Fac. de Cs. Naturales y Museo, UNLP
¿Cómo se originaron las plantas terrestres?
¿Cuáles son los grupos más cercanos a las plantas terrestres?
¿En qué consisten y cuándo aparecieron los primeros registros de plantas terrestres?
¿Cuáles son los cambios que debieron ocurrir en la conquista de la superficie terrestre?
Vegetabilia
Animalia
Plantae
Animalia
Protistas Protistas
Monera
Fungi
Plantae
Animalia
EUCARYA
BACTERIA
ARCHAEA BACTERIA
Animalia
Plantae
Protozoa
Chromista
Fungi
Linneo 1735
2 reinos
Haeckel 1866-3 reinos
Whittaker 1969-5 reinos
Woese et al. 1977/1990 3 dominios
Cavalier-Smith 2009 6 reinos
Sistemas de Clasificación biológica
Cladograma de los seres vivos: Clavier-Smith 2009- 6 Reinos
Reino Bacteria (incluye Arqueobacterias) Procariotas
Eucariotas
Reino Protozoa
Reino Chromista (algas con clorofila a y c)
Reino Plantae
Reino Fungi
Reino Animalia
Glaucofitas Algas rojas Algas verdes Plantas terrestres
REINO PLANTAE (Bell & Hemsley, 2000)
Subreino
Embryophyta =
Plantas
terrestres
= Cormófitas
Cyanophyta
Glaucophyta
Rhodophyta
Clorophyta
Carophyta
Euglenophyta
Crysophyta
Xanthophyta
Bacillariophyta
Phaeophyta
Pyrrophyta
Clorofila a
Viridiplantas Clorofila a y b
Clorofila a y c
Subreino
Algae
(plantas acuáticas = talófitas)
División Bryophyta
División Tracheophyta =
Plantas Vasculares
Viridiplantae = Plantas Verdes
Plantas terrestres
Streptophyta
Viridiplantae
Clorofila b – almidón – tilacoides con grana
oogamia - plasmodesmos
Reino Plantae
Charophytas – ciclo haplonte
Subreino Algae
Coleochaete – gametofito n Chara – gametofito n
oogonio
anteridio
¿Cuáles son los cambios que deben ocurrir para que las charophytas conquisten la superficie terrestre?
Tejidos de absorción
conducción
sostén
protección
Organos Raíz
Tallo Hojas
Ciclo de vida de las plantas terrestres: origen del embrión
Teoría antitética (Celakovsky 1874) Plantas terrestres
• Retraso de la M!
Embrión
• Retención de la cigota
Ancestro : Charales (1 generación n)
Grupo hermano: Bryophyta
mitosis
Subreino Embryophyta = Plantas Terrestres
Primeras Plantas terrestres: División Bryophyta
meiosis espórica
retención de la cigota en el gametofito
Viridiplantae = Plantas Verdes
Plantas terrestres
Streptophyta
Viridiplantae
Clorofila b – almidón – tilacoides con grana
oogamia - plasmodesmos
Embrión- arquegonios/anteridios -cuticula
Conquista de la Tierra
Reducción del gametofito – Crecimiento del esporofito
Gam
eto
fito
n
Esp
oro
fito
2n
Embryophyta = Plantas terrestres
Polytrichum
Esporofito (2n)
Gametofito (n)
División Bryophyta: Bryopsida “Musgos”
Subreino Embryophyta = Plantas Terrestres
Sphagnum
División Bryophyta: Marchantiopsida “Hepáticas”
Marchantia
Anthoceros
poros
Subreino Embryophyta = Plantas Terrestres
División Bryophyta: Anthocerotopsida
Marchantia
Subreino Embryophyta = Plantas Terrestres
Anthoceros
División BRYOPHYTA
Anthocerotopsida
Marchantiopsida “hepáticas”
Bryopsida “musgos”
Stomatophytas
Plantas terestres
Tracheophytas “plantas vasculares”
Filogenia de las Bryophyta (T. Cole & H. Hilger. 2013)
gametofito taloide
Polyesporangiophytas
Ramificación del esporofito
Micro y Megafósiles
Protracheophyta
Devónico inferior – Rhynia Chert (Escocia)
Horneophyton †
espora trilete
Esporangio con columela
Rizoides
Protracheophyta (= Horneophytopsida)
rizoma con rizoides
Aglaophyton (= Rhynia major) †
esporangio sin columela
tallo
Protracheophyta (= Horneophytopsida)
Xilema con células sin engrosamientos
Conclusiones
1.- Los cambios evolutivos que permitieron la aparición de las primeras plantas terrestres fueron la retención de la cigota en el gametofito y el retraso de la meiosis cigótica.
2.- El grupo hermano de las plantas terestres son las Carophyta. Ambos constituyen el grupo de las Streptophytas por presentar oogamia y plasmodesmos.
3.- Los cambios que surgen a partir de la conquista de la superficie terrestre son: tejidos (protección-sostén-conducción-absorción) – organos (raíz-tallo-hojas) – esporas c/esporopolelina - embrión – desarrollo del esporofito y reducción del gametofito – arquegonio y anteridios.
Conclusiones
6.- Los primeros megafósiles de plantas vasculares aparecieron a fines del Silúrico y consisten de tallos dicótomos con traqueidas y esporas triletes con esporopolenina.
4.- Primeros registros de plantas terrestres aparecen en el Ordovícico: esporas trilete (meiosis espórica) con paredes con esporopolenina – cutículas con “poros”– células con bandas.
5.- El cambio evolutivo que permitó la aparición de las protracheophyta fue la ramificación del esporofito.
Bibliografía: Primeras Plantas Terrestres - BRYOPHYTA - Becker, B. & B. Martin. 2009. Streptophyte algae and the origin of embryophytes. Annals of Botany 103 (7): 999-1004. - Haig, D. (2008) Homologous Versus Antithetic Alternation of Generations and the Origin of Sporophytes. Botanical Review 74(3): 395 – 418. - Kenrick, P. & P. R. Crane. The Origin and early evolution of plants on land. 1995.Nature 389: 33- 39. - Ligrone, R. et al. 2011-2012, Major transicions in the evolution of early land plants : a briological perspective. Annals of Botany: 1-21, doi:10.1093/aob/mcs017 - Nishiyama, T. et al 2004. Chloroplast Phylogeny Indicates that Bryophytes Are Monopjhyletic. Mol Biol Evol 21 (10): 1813-1819. - Qiu, Y. L. Et al. 2006. The depest divergencs in land plants inferred from phylogenomic evidence. PNAS 103 (42): 15511-15516.
Primeras Plantas Terrestres –
1.- Qué otros nombres reciben las Plantas Verdes? Indique tres sinapomorfías de las Plantas Verdes. Qué grupos incluye? 2.- Cómo se denomina el grupo que confoman las Carofitas y las Embriofitas. Cite dos sinapomorfías. 3. Cite dos sinapomorfías de las Embriófitas. Qué divisiones comprende este subreino? 4.- Señale cuáles de los siguientes términos está relacionado con los géneros Chara y Coleochaete: Streptophyta – retención de la cigota – Euphyllophytas – oogamia – plasmodesmos - reproducción libre de esporas – meiosis cigótica. 5.- En qué consiste la Teoría antitética? Cuál es el antecesor y cuál el grupo hermano de las plantas vasculares de acuerdo a esta teoría? 6.- Cuál de los siguientes cambios evolutivos permitió la aparición de las Briófitas: ramificación del esporofito – retención de la cigota – reducción del número de esporas – retraso de la meiosis cigótica.
Primeras Plantas Terrestres-
7.- Esquematice el ciclo biológico de un Musgo (Briófita). Indique las generaciones esporofìtica y gametofìtica. 8.- Cuál de los siguientes cambios evolutivos permitió el paso de las Briófitas a las Protraqueófitas: desarrollo de hojas – retención de la cigota – ramificación del esporofito – recubrimiento del esporangio. 9.- Qué tipo de fragmentos fósiles evidencian el registro de las primeras plantas terrestres. En qué período fueron hallados? 10.- Por qué las esporas triletes representan un registro de la presencia de plantas terrestres? 11.- Qué sinaporfía tienen las Polysporangiophytas más las Briophytas? 12.- Cite dos taxones de Protraqueófitas. Indique tipo de tallos y posición de esporangios. A qué periodo geológico pertenecen?
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