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  • 1. GIMNOSPERMAS
  • 2. Serie de líneas evolutivas de árboles con semilla que incluyenespecies familiares y comunes como el Pino, Ciprés, Abeto,Araucarias, entre otros…Los árboles más altos y más viejos son gimnospermas:Sequoya, Pinus longeva…La semilla como innovación evolutiva que reemplaza a laespora y beneficia la colonización del medio terrestre.Gimnosperma-semilla desnuda, semilla sin la pared del fruto.Aparece el grano de polen, microgametofito masculinoscubierto con esporopolenina, que se independiza del agua ymedio acuático para su dispersión. Tubo polínico.
  • 3. La semilla, gran ventaja adaptativaAumenta la sobrevivencia ydispersión del embrión durante lagerminación y establecimiento.Todas las plantas con semilla sonHeteroespóricas…Microesporangio-microgametofitoMegaesporangio-megagametofito• Ovulo maduro que contiene el embrión• Alimento de reserva• Cobertura parcial de integumento. Micrópilo.
  • 4. Adaptaciones necesarias en la evolución de la semilla…1. Retención de la Megaespora dentro del megaesporangio, megaesporangio aporta material de reserva-Nucella, el megaesporangio no libera ya más sus esporas.2. Reducción del número de células madre de la megaespora a uno.3. Sobrevivencia de una célula de las 4 megaesporas producidas por la célula madre de la megaespora, una sola megaespora funcional por cada megaesporangio.4. Formación del gametofito altamente reducido dentro de una sola megaespora funcional, de formación endoespórica (dentro de la pared del megaesporangio.5. Desarrollo del embrión o esporofito joven dentro del megagametofito retenido en el megaesporangio.
  • 5. 6. Formación de un integumento que completa la envoltura del megaesporangio, excepto por una abertura, micrópilo.7. Modificación del ápice del megaesporangio para recibir la microespora o grano de polen.….Siguiendo éstos evento se traza una ruta evolutiva hipotéticahacia el desarrollo y evolución de la unidad de dispersión desde lamegaespora hasta la semilla.El registro fósil de gimnospermas extintas ofrece un panoramaincompleto de lo que pudo haber sucedido durante la evolucióndel ovulo, los eventos aquí registrados tienen un ordencronológico desconocido.Los óvulos y las semillas más antiguas se desarrollaron durante eldevónico tardío 365MA….
  • 6. Elkinsia polymorphaUn núcleoCinco o menos lóbulos delintegumento con poca oninguna fusión.Lóbulos recurvos formandoun anillo alrededor delápice de la nucella.Modificación pararecepción del polen.Rodeado por ramificacionesdicotómicas- cúpula
  • 7. Archaeosperma arnoldii, solo la parte apical del integumento divididaen micrópilo rudimentario, fusión de lóbulos intertegumentariosabierto solo por el micrópilo.
  • 8. Las plantas con semilla aparecieron hace 365 MA como dos gruposimportantes, los helechos con semilla y las coníferas. Las plantas dela era del carbón.Plantas con semillas, megáfilas, con venación compleja que puedeser reducidas a escamas o espinas en algunos grupos. 720sppgimnospermas vivas, 235.000spp. Angiospermas vivas….PROGIMNOSPERMOPHYTACYCADOPHYTAGINKGOPHYTACONIFEROPHYTAGNETOPHYTAANTHOPHYTA
  • 9. PROGIMNOSPERMOPHYTA• Considerados ancestros de los espermatófitos• Paleozoico tardío, aparece grupo con características intermedias entre Trimerophytophyta y las plantas con semilla.• Se reproducen por esporas de libre distribución.• Producen xilema secundario muy similar al de las coníferas actuales.• Altamente ramificadas con sistema vascular complejo. • Aneurophyton, protostele,• Cambium vascular bifacial- ramificación compleja, crecimiento secundario de precursor de las hojas tipo espermatófitos. helecho y los helechos con semilla.
  • 10. Archaeopteris, 370MA• Sistema de ramificación lateral aplanado con estructuras laminares consideradas las primeras hojas.• Organización del tejido vascular en euristele, hebra discreta alrededor de una médula como en espermatófitas.• Grandes ramificaciones con médula.• Todas las progimnospermas homoespóricas excepto algunas especies de Archaeopteris.• Troncos fósiles Callixylon, con un metro de diámetro y más 10 largo.• Extensos bosques…
  • 11. Parece que el ancestro de todas las plantas con semilla fuese unaprogimnosperma, sin embargo, todavía hay muchos conflictos porresolver.
  • 12. GIMNOSPERMAS EXTINTASTres grupos principalmente,Pteridospermophyta, Codiaitales yCycadeoides o Benettitales.Helechos con semilla• Son un grupo artificial, muy diverso que domina desde el devónico hasta el jurásico.• Elkinsia, Archaeosperma, plantas con aspecto de helecho arborescente, plantas del carbonífero.• Muchas de las plantas extintas durante el mesozoico, son incluidas dentro del grupo de helechos con semilla..• No hay una relación clara de éste grupo con las gimnospermas vivas.
  • 13. Cycadeoides o Benettitales• Similares a las Cycas vivas, con hojas como de palma.• Viven en el mesozóico, desaparecen para el cretácico.• Estructuras reproductivas similares a las flores.
  • 14. GIMNOSPERMAS VIVAS• 4 Filum de gimnospermas con representantes vivos. Cycadophyta, Ginkgophyta, Coniferophyta, Gnetophyta. Welwitschia mirabilis.
  • 15. • «Semilla desnuda» porque los óvulos se encuentran expuestos en la superficie de esporofitos o estructuras análogas.• Generalmente el gametofito femenino de las gimnospermas produce múltiples arquegonios, más de un huevo puede ser fertilizado, más de un embrión desarrollado= poliembrionía.• Un solo embrión sobrevive en semillas bien desarrolladas.• Gametofito masculino desarrollado es el polen que es transportado de manera pasiva (viento, insectos) hasta el gametofito femenino, en la vecindad del óvulo para la polinización.• Desarrollo del tubo polínico, evaginación tubular del gametofito masculino endospórico.
  • 16. • En Coníferas, Angiospermas y Gnetofitas, el esperma es no móvil, el esperma se transmite al arquegonio por tubo polínico.• En Cycadas y Ginkgos, fertilización transicional, tubo polínico que no penetra el arquegonio, haustorial que crece por meses o años. Libera esperma multiflagelado que nada para fertilizar arquegonio.
  • 17. CONIFEROPHYTA• Más numerosa, mejor distribuida• El más importante de las gimnospermas vivas• 50 géneros, más de 500 spp.• La más grande de las plantas, Sequoia semperviveus, costa de california y SW Oregon, 117*12m.• Pinus longaeva, 4800-4600años, Prometeo, bosques de california.
  • 18. • Forman bosques uniformes, siempre verdes en zonas templadas.• Flora que se expande por todo el norte, América y Eurasia. También cultivada.• 300MA, antes del carbonífero temprano.• Acículas, hipodermis, hojas resistentes a la sequía, ventaja ecológica.• Diversificación durante período frio y seco, pérmico 290-245MA• Pinus, el más popular de las coníferas, más de 90spp. Forma única de inserción de las hojas.
  • 19. • Microesporofilos, estrobilos o conos• 1Microesporangio, varios esporocistos= célula madre de la microespora.• Esporocisto entra en meiosis y origina cuatro microesporas haploides.• 2células protálica, 1célula generativa. 1 célula del tubo.
  • 20. • Escamas ovulíferas, complejo de las escamas de la semilla.• Escamas con disposición helicoidal formando el cono.• Cada óvulo corresponde a un tejido nucelar multicelular, megaesporangio.• Rodeado por integumento masivo, abierto solamente por micrópilo.• Cada megaesporangio con un solo megaesporocisto, célula madre de la megaespora.• Luego de la meiosis genera cuatro megaesporas, una sola funcional.
  • 21. Otros filum degimnospermas vivas:Cycadophyta,Ginkgophytas,Gnetophyta,
  • 22. Cycadophyta, CycadasSon plantas con aspecto de palmasque se encuentran biendistribuidas en zonas tropicales ysubtropicales.Aparecen hace 250MA, ydiversifican durante el mesozoico,época de cycadas y dinosaurios.Cycadas vivientes, 11 géneros y140 spp.Zamia pumila se encuentracomúnmente en los bosquesarenosos de la florida, única cycadade EUA.
  • 23. Cycadophyta, CycadasPlantas grandes de más de 15 m,tallo cubierto por escamasresultantes de hojas anteriores.Xilema secundario verdadero,cambium vascular.Plantas tóxicas con hemotoxinas ycarcinógenos en abundancia.Algunas se relacionan concianobacterias para asistir fijaciónde nitrógeno.El tubo polínico deja el espermacerca del gametofito femenino,donde el esperma multiflageladodebe de nadar hasta encontrar elhuevo.Escarabajos polinizadores.
  • 24. GinkgophytaGinkgo bilobaÁrbol de lento crecimiento quepuede alcanzar hasta 30m.Hojas en forma de abanico conramificación dicotómica,De hojas deciduas, se tornanamarillas y caen en otoño.Sobreviviente de un género quepoco a cambiado en los últimos150MA.Su sobrevivencia se explica por suamplio cultivo por más de 200 añosalrededor de templos en China yJapón
  • 25. GnetophytaMiembros de éste filum poseen características similares a lasangiospermas.Tres géneros vivos y más de 70 spp.Gnetum, 30 spp. Árboles y lianas con hojas que recuerdandicotiledóneas, se encuentran en el trópico húmedo.Ephedra, 35 spp. Arbustos ramificados con hojas como escamasinconspicuas y tallos aparentemente unidos entre si, se parece aEquisetum y habita en zonas áridas del mundo.Welwitschia, la más bizarra de las plantas vasculares,crece en suelos arenosos, consiste en un disco masivo, cóncavo yleñoso que produce solo dos hojas que se dividen en su longitudcon el tiempo.Crece en la costa desértica de Namibia y Angola
  • 26. EphedraWelwitschia mirabilis. Gnetum
  • 27. Grupo similar a angiospermas porsus estróbilos similares ainflorescencias,Ausencia de arquegonio enGnetum y Welwitschia.1990 se reporta doble fertilización ,proceso de fusión del segundonúcleo del esperma con el núcleodel gametofito femenino, ocurrefrecuentemente en Ephedra.Resulta en más de un embrión,La mayoría de las gnetófitasproducen néctar en susgametofitos y son visitados porinsectos.
  • 28. Check points1. What is a seed, and why was the evolution of the seed such an important innovation for plants?2. From which group of plants isit hypothesized that seed plants evolved? Why?3. How do the machanism by which sperm reach the egg differ in gimnosperms and seed less vescular plants?4. What are the distinguish features of the four phyla of living gimnosperms?5. In what ways do gnetophytes resemble angiosperms?