Primeras Plantas Terrestres

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Primeras plantas terrestres
¿Cómo se originaron las plantas terrestres?
¿Cuáles son los grupos más cercanos a las plantas
terrestres?
¿Cuáles son los cambios que debieron ocurrir en la conquista
de la superficie terrestre?
¿En qué consisten y cuándo aparecieron los primeros
registros de plantas terrestres?
Primeras plantas vasculares
¿Cuáles son las primeras plantas vasculares?
¿Qué lugar ocupan en el árbol de las plantas actuales?
Botánica Sistemática II - Fac. de Cs. Naturales y Museo, UNLP
REINO PLANTAE (Bell & Hemsley, 2000)
Subreino
Embryophyta =
Plantas
terrestres
= Cormófitas
División Bryophyta
División Tracheophyta =
Plantas Vasculares
Cyanophyta
Glaucophyta
Rhodophyta
Subreino
Algae
(plantas acuáticas =
talófitas)
Clorophyta
Carophyta
Euglenophyta
Crysophyta
Xanthophyta
Bacillariophyta
Phaeophyta
Pyrrophyta
Clorofila a
Clorofila a y b
Clorofila a y c
Viridiplantae = Plantas Verdes
Viridiplantae
Streptophyta
Plantas terrestres
oogamia - plasmodesmos
Clorofila b – almidón – tilacoides con grana
Charophytas – ciclo haplonte
oogonio
anteridio
Chara – gametofito n
Subreino Algae
Coleochaete –
gametofito n
¿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
Plantas terrestres
Teoría antitética (Celakovsky 1874)
Ancestro : Charales (1 generación n)
• Retención de la cigota
• Retraso de la M!
mitosis
Embrión
Grupo hermano: Bryophyta
Viridiplantae = Plantas Verdes
Viridiplantae
Streptophyta
Plantas terrestres
Embrión- arquegonios/anteridios -cuticula
oogamia - plasmodesmos
Clorofila b – almidón – tilacoides con grana
Reducción del gametofito – Crecimiento del esporofito
Esporofito 2n
Gametofito n
Conquista de la Tierra
Embryophyta = Plantas terrestres
Primeras Plantas terrestres: División Bryophyta
Bryopsida “Musgos”
Sphagnum
Anthocerotopsida
Marchantiopsida
“Hepáticas”
estomas
Marchantia
Anthoceros
poros
Subreino Embryophyta = Plantas Terrestres
Primeras Plantas terrestres: División Bryophyta
Polytrichum
Esporofito (2n)
Gametofito (n)
Subreino Embryophyta = Plantas Terrestres
Primeras Plantas terrestres: División Bryophyta
meiosis espórica
retención de la cigota en el gametofito
Subreino Embryophyta = Plantas Terrestres
Polyesporangiophytas
Ramificación del
esporofito
Micro y Megafósiles
Devónico inferior – Rhynia Chert (Escocia)
Protracheophyta
Protracheophyta (= Horneophytopsida)
espora trilete
Esporangio con columela
rizoma
con rizoides
Rizoides
Horneophyton †
Protracheophyta (= Horneophytopsida)
Xilema con células
sin engrosamientos
tallo
esporangio sin columela
Aglaophyton (= Rhynia major) †
Subreino Embryophyta = Plantas Terrestres
División Bryophyta
Protracheophyta = Horneophytopsida †
División Tracheophyta = Plantas vasculares
“Pteridophytas”
(producción libre de
esporas)
Primeras plantas vasculares
Clase Rhyniopsida †
Silúrico- Devónico inferior_ N. y
S. América. Europa
Clase Rhyniopsida †
División Tracheophyta
Tracheophyta: Rhyniopsida
Esporangios
terminales
reniformes
Cooksonia †
Tracheophyta: Rhyniopsida
Esporangios
terminales
fusiformes
Rhynie Chert
Xilema con
traqueidas
anuladas /
espiraladas
Rhynia gwynne-vaughanii †
Subreino Embriophyta = Plantas Terrestres
División Bryophyta
Protracheophyta = Horneophytopsida †
División Tracheophyta = Plantas vasculares
“Pteridophytas”
(producción libre de
esporas)
Primeras plantas vasculares
Clase Rhyniopsida †
Clase Zosterophyllopsida †
Devónico inferior - Europa
Clase Zosterophyllopsida †
División Trachaeophyta
Tracheophyta: Zosterophyllopsida
Ejes ramificados en “H”
Esporangios laterales
con dehiscencia
transversal
“espinas”
Zosterophyllum †
Subreino Embryophyta = Plantas Terrestres
División Bryophyta
Protracheophyta = Horneophytopsida †
División Tracheophyta = Plantas Vasculares
“Pteridophytas”
(producción libre de
esporas)
Primeras plantas vasculares
Clase Rhyniopsida †
Clase Zosterophyllopsida †
Clase Trimerophytopsida †
Devónico inferior – N. América
Clase Trymerophytopsida †
División Trachaeophyta
Tracheophyta: Trimerophytopsida (= Psilophytopsida)
Teoría de Zimmerman
Esporangios
terminales
con
dehiscencia
logitudinal
Crecimiento
monopodial
“espinas”
Psilophyton †
Primeras plantas terrestres - Primeras plantas vasculares
Espermatofitas
Equisetopsidas
megáfilos
Euphyllophytas
Polypodiopsidas
Traqueófitas
(Plantas vasculares)
Trimerophytopsidas (†)
Lycopsidas
Lycopodiopsidas
Zosterophyllopsidas (†)
Polysporangiophyta
Rhyniopsidas (†)
Aglaophyton (†)
Embriófitas
(Plantas terrestres)
Lycopodiophytas
Licophytas
micrófilos
Protraqueófitas (†)
Homeophyton (†)
Bryopsida
Marchantiopsida
Streptobionta
Streptophyta
Coleochaetales
Charales
Briófitas
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.
4.- Primeros registros de plantas terrestres aparecen en el Ordovísico:
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.
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.
7.- Las primeras plantas vasculares corresponden al período SilúricoDevónico: Rhyniopsidas – Zosterophylopsida – Trimerophytopsida.
8. Las Rhyniopsida se encuentran en la base de las Tracheophyta.
9. Las Zosterophyllopsida son el grupo hermano e las actuales
Lycopodiopsidas (esporangios laterales de dehiscencia transversal y
micrófilos)
10. Las Trymerophytopsida están en la base de las Euphyllophyta
(esporangios c/dehiscencia longitudinal – megáfilos – ramificación
monopodial)
Primeras Plantas Terrestres – Primeras Plantas Vasculares
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.
7.- Esquematice el ciclo biológico de un Musgo (Briófita). Indique las generaciones
esporofìtica y gametofìtica.
Primeras Plantas Terrestres- Primeras Plantas Vasculares
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?
13.- Señale los caracteres correspondientes a Zosterophyllum (+): ejes monopodiales –
plantas 3 m alt – esporangios laterales – ramificaciones en “H” – “espinas”
14.- Indique la Clase a la cuál corresponden cada uno de los siguientes taxones:
Cooksonia (+) – Zosterophyllum (+). Justifique al menos con un carácter.
15.- Señale los caracteres correspondientes a Rhynia gwynne-vaughanii (+): traqueidas
con engrosamientos anulares – plantas de 50 cm alt – isosporados - esporangios con
columela – tallos áfilos – “espinas” - cutícula
Primeras Plantas Terrestres- Primeras Plantas Vasculares
Bibliografía:
- 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.
- Morel, E., D. Edwards and M. Iñigez Rodriguez The first record
of Cooksonia from South Americain Silurian rocks of Bolivia.. Geological
Magazine 132 : 449-452. 1995.
- Qiu, Y. L. Et al. 2006. The depest divergencs in land plants inferred from
phylogenomic evidence. PNAS 103 (42): 15511-15516.
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