UNIVERSIDAD NACIONAL AUTÓNOMA DE MÉXICO COLEGIO DE CIENCIAS Y HUMANIDADES PLANTEL ORIENTE PRACTICA EXPERIMENTAL DE BIOLOGIA. INTEGRANTES DEL EQUIPO: ARTEAGA ESCOBEDO NATHALY NICOLE CABRERA AYALA RICARDO AYZÚ MORALES MEJIA OMAR IVAN TRUJILLO HERNANDEZ DIANA BARBARA MATERIA: BIOLOGIA LUZ DEL CARMEN GÓMEZ SALAZAR GRUPO: 324 A MEXICO D.F. 31 DE MARZO DE 2012 Protocolo de Actividad Experimental. Profra. Luz del C. Gómez Salazar. ESTUDIO BOTANICO Y TAXONOMICO DE LAS ADAPTACIONES DE VEGETALES APRENDIZAJE Identifica las adaptaciones que tienen las plantas desérticas respecto a las tropicales y como sobreviven en su medio árido. Aplica habilidades, actitudes y valores al llevar a cabo actividades documentales y experimentales que contribuyan a la comprensión de las interacciones entre los seres vivos y su ambiente HABILIDAD Para utilizar adecuadamente el material del laboratorio de biología ACTITUD De cumplimiento en el material y en la realización de la actividad. INTRODUCCION. ZONAS ÁRIDAS Y SEMIÁRIDAS. Las zonas áridas y semiáridas son unidades geográficas y ecológicas donde predominan condiciones de sequedad extrema y cobertura vegetal reducida o casi ausente. Dichos factores repercuten en todos los procesos y en el comportamiento de las diferentes especies, adaptadas a vivir en tales condiciones. Estas regiones presentan periodos secos muy prolongados, lluvias irregulares con promedios bastante bajos, temperaturas anuales de 11 a 12°C, y muy fluctuantes entre el día y la noche Para vivir en el desierto los animales y las plantas han tenido que adaptarse de diversas maneras al clima. Las plantas que viven en el desierto son muy distintas de las que crecen en otros lugares. En este ecosistema habitan las plantas anuales y perennes. Las plantas anuales crecen cada año durante la época de lluvias. Esto sucede porque sus semillas permanecen en el suelo hasta que la lluvia las hace florecer. Tres o cuatro días después de haber florecido, las plantas anuales dejan su semilla dormida hasta el siguiente periodo de lluvias. Algunas plantas anuales son el lupino, el lirio del desierto, la gatuña y el tepari, que es un frijol silvestre. Aunque viven poco tiempo, cuando florecen iluminan de colores el árido paisaje del desierto. Las plantas perennes son aquellas que siempre están verdes, entre ellas encontramos cactus, árboles y arbustos. Los cactus, como el sahuaro, el cardón, la senita, la pitahaya, la biznaga y el nopal, son plantas muy especiales, porque tienen raíces muy extensas y cercanas a la superficie para absorber la mayor cantidad de agua posible. Los cactus guardan en su cuerpo toda el agua que toman, al igual que los magueyes y los cirios. El agua almacenada hace que estas plantas se hinchen, por eso parece que están muy gorditas. En el desierto también hay árboles, como el palo fierro, el palo verde, el mezquite y el torote. El palo fierro y el mezquite viven cerca de los arroyos. Sus raíces son muy profundas y con ellas pueden tomar agua cuando no hay cerca de la superficie. CACTACEAS ¿Qué son? Los cactos son una familia de plantas con flores dentro de las que se encuentran los conocidos nopales. Esta familia es exclusiva de América. La familia se divide en tres grupos: El primer grupo incluye los nopales (del náhuatl nopalli, de nochtli, tuna y palli, hoja), y el xoconostle (del náhuatl, xococ, agrio y nochtl, tuna, “tuna agria”), de tallos aplanados como raquetas y con frutos conocidos como tunas. También se incluyen las chollas y tencholotes, de tallos cilíndricos delgados cubiertos de espinas. El segundo grupo incluye a los cactos alargados, chaparros y redondos en forma de barril y en forma de candelabros. Se conocen como órganos, cardonales, candelabros, biznagas, liendrillas, borregos, peyotes, chiotillas, jiotillas, quiotillas, garambullos o padresnuestros, pitayas, pitayo de abuelito, tetechos, cabezas de viejos, viejos y viejitos. Algunas de estas especies pueden vivir más de 500 años. El tercer grupo incluye pocas especies conocidas como cactos con hojas o árbol del matrimonio, que se consideran los cactos más primitivos. ¿Cuántos hay? Existen alrededor de 1,400 especies de cactáceas en el mundo, de las cuales 669 son mexicanas y 518 endémicas. ¿Dónde viven? Viven principalmente en zonas donde existe escasez de humedad, pero algunas también se encuentran en lugares cálidos y húmedos. En los desiertos Chihuahuense y Sonorense, así como algunos valles de Hidalgo y Querétaro se encuentra cerca del 60% de los géneros de México, de los cuales, 25% son propios o exclusivos del país. Además cerca del 44% de los cactus mexicanos crecen sólo en esta extensa región, de las cuales posiblemente más de 400 son propios de México (Arias, 1997). También en la región de TehuacánCuicatlán, en los estados de Puebla y Oaxaca existe una gran diversidad de cactos. El cactus pertenece a la familia de las Plantas Suculentas, llamada Cactáceas. El cactus es un tipo de planta inusual de una naturaleza exótica, con vivos colores y hermosas flores, están cubiertas de espinas que cumplen la función de hojas. Los cactus también tienen su encanto en las bellas y extrañas formas que les caracteriza. Tienen la capacidad de adaptarse para resistir grandes extremos de temperatura en algunas de las zonas más remotas y áridas de la Tierra. Logran sobrevivir donde hay sequía gracias a su método de almacenar el agua en los tallos. La novedad de estas características siempre ha atraído a entusiastas a coleccionar cactus. Algo que también es importante es que muchos de estos cactus son muy fáciles de cuidar. Sólo hay que regarlos una vez por semana en verano y cada quince días en invierno. Si se tiene un cactus en interiores, necesitan mucha luz y hay que rotarlos de vez en cuando para que crezcan uniformemente. Cuando se encuentran en el exterior la exposición tiene que ser soleada, si hay temperaturas bajas se deben guardar en el interior. Cuando los cactus se encuentran hibernando aguantan las bajas temperaturas mejor. En esta etapa de reposo hay que mantener al cactus seco cuando llega el frío. Existen unas 2.000 especies de cactus con 200 géneros. HISTORIA Y EVOLUCIÓN DEL CACTUS Los cactus aparecieron en la Tierra hace 600.000 años. Sus antecesores presentaban formas muy similares a las plantas ordinarias. Algunos de los cactus primitivos tenían hojas y tallos casi normales. Al variar el clima en diferentes zonas amplias de la Tierra, todos los seres vivos evolucionaron en formas y estructuras que les permitieran sobrevivir en nuevas condiciones del medio ambiente. El primero en evolucionar fue el género primitivo Pereskia, que aún existe. A partir de esta planta surgió el género Pereskiopsis, que presenta tallos carnosos, espinas, aréolas, hojas carnosas caduca y gloquidios en las aréolas. Los gloquidios se desarrollaron, aumentando en las Opuntia. El tronco evolucionó, llegó a Quiabentia y alcanzó un estadio con los tallos más gruesos. En Nopalea aparecieron más tarde segmentos de forma aplastada. En la evolución del cactus, otro aspecto lo constituye la reducción del tamaño foliar. Hoy en día todavía están los cactus en evolución hacia diferentes formas. TIPOS DE CACTUS Dentro de la familia de las Cactáceas encontramos tres subfamilias: Opuntioideae. Cactus que tienen hojas redondas. Cactoideae con púas. Este tipo de cactus tiene muchos tipos de espinas: muy pequeñas, casi invisibles, otras finas y otras grandes que pueden llegar a medir 10 cm. También presenta diferentes formas: curvas, rectas, con gancho en la punta y otras más. Cactoideae sin púas. Encontramos los cactus epiphyllum y rhipsalis, que se caracterizan porque habitan en ambientes húmedos, no tienen espinas y crecen mejor en un ambiente sombrío. También encontramos cuatro estructuras básicas: • • • • Globular En forma de hoja o paleta Alargada o Rastreto Columnar PLANTEAMIENTO DEL PROBLEMA. Observar las diferentes adaptaciones entre las plantas tropicales y las de zonas áridas y descubrir como mantienen condiciones optimas para la vida en un medio tan poco fértil y adecuado para la vida. 1.1.1 HIPOTESIS Sabemos que un cactus almacena agua para sobrevivir en el calor del desierto ésta se conserva en las células del cactus. Al comparar las estructuras sabremos lo hace a estas especies adaptarse y sobrevivir a un medio tan infértil como el desierto DISEÑO EXPERIMENTAL II. MATERIAL Y SUSTANCIAS: Plantas de zonas áridas, plantas tropicales, 2 cajas de Petri, bisturí, pinzas, microscopio. III. PROCEDIMIENTO. 1. Observa cuidadosamente la morfología externa e interna de cada vegetal. 2. Elabora una tabla comparativa de las diferentes adaptaciones entre angiospermas con flor de zonas tropicales a las diferencias con los vegetales de zonas áridas 3. Describe las características de cada vegetal, sus adaptaciones a los climas subtropicales y tropicales 4. Escribe las adaptaciones de la flora de zonas áridas a nivel macroscópico y microscópico. 5. Realiza esquemas con nombres toma fotografías de las estructuras observadas. IV. RESULTADOS Plantas tropicales y subtropicales Tallos con canales por donde circula el agua Hojas fotosintéticas Poca capacidad de almacenamiento de agua Raíz delgada y pequeña debido al suelo húmedo de la región. Poca resistencia a altas temperaturas Hojas duras. Floración todo el año Plantas de zonas áridas. Células huecas donde se almacena el agua. Tallo fotosintético Gran capacidad de almacenamiento de agua Raíces duras y alargadas para extraer agua Gran resistencia a altas temperaturas Espinas para protección Floración temporal PLANTAS SUBTROPICALES: Clavel.Reino: Plantae Subreino: Tracheobionta División: Magnoliophyta Clase: Magnoliopsida Orden: Caryophyllales Familia: Caryophyllaceae Tribu: Caryophylleae Género: Dianthus Especie: D. caryophyllus Planta grande, su tallo presenta los canales por los cuales circula el agua y los nutrientes que la planta necesita para sobrevivir. Su flor es de pétalos suaves color rojo y presenta hojas fuertes. Son plantas de color verde y al tacto se sienten sedosas. Geranio.Reino: Plantae División: Magnoliophyta Clase: Magnoliopsida Orden: Geraniales Familia: Geraniaceae Género: Geranium Esta planta presenta hojas fuertes y duras de color verde intenso. Tiene flores con colores muy llamativos, presenta canales en el tallo por donde circula el agua. Además tiene un tallo fuerte y áspero. Sus raíces son anchas. Al tacto se siente con pequeños pelitos y sedosa. Tiene un aroma característico. Compuesta.Reino: Plantae Subreino: Tracheobionta División: Magnoliophyta Clase: Magnoliopsida Orden: Asterales Familia: Asteraceae Esta planta es pequeña, presenta pequeñas flores de diversos colores. Observada al microscopio nos muestra pequeños canales en el tallo por el que circula el agua a través del tallo hacia las partes principales de las hojas. Tiene un color verde intenso y es de raíz pequeña y derivada. PLANTAS DE ZONAS ARIDAS Cactus Columnar Reino: Plantae División: Magnoliophyta Clase: Magnoliopsida Orden: Caryophyllales Familia: Cactaceae Subfamilia: Cactoideae Tribu: Pachycereeae Género: Carnegiea Britton & Rose Especie: C. gigantea Este cactus se presenta en forma de “tubo” largo el cual se caracteriza ser uno de los más comunes. Presenta espinas a los lados del mismo, y guarda el agua en los huecos de las células como se muestra en la imagen. Es de color verde claro y su raíz es única y alargada. Nopal Reino: Plantae División: Magnoliophyta Clase: Magnoliopsida Orden: Caryophyllales Familia: Cactaceae Subfamilia: Opuntioideae Tribu: Opuntieae Género: Opuntia Subgénero: Opuntia Especie: O. ficus-indica Esta planta tiene pequeños recintos vacios en donde almacena el agua que conserva durante todo el tiempo de sequia en el desierto. Es baboso al tacto y su raíz es larga y gruesa. Tiene espinas que nacen del frente de la paleta. Crasuláceas Kalanchoe millotii Es una planta en forma de árbol, pequeña con hojas duras y con pequeños pelitos que al tacto provocan sensación de suavidad. Almacena el agua en las hojas y las raíces son pequeñas. Tiene un tallo fuerte. Agaváceas Reino: Plantae División: Angiospermae Clase: Monocotyledoneae Orden: Asparagales Familia: Asparagaceae Subfamilia: Agavoideae Son plantas con divisiones en sus hojas, terminan en pico y presentan espinas a los lados. Tienen un color verde oscuro, son originarias de México. Sus células almacenan el agua en las hojas, tienen una vital importancia en la producción del tequila y el mezcal en México. Globulares Echinopsis. Es un cactus globular con espinas que nacen de un lugar en específico. Su color es verde oscuro y presenta células huecas donde almacena el agua, sus raíces son largas y ramificadas que se separan del tronco en común. V. DISCUSION Y ANALISIS DE RESULTADOS Resulta muy sorprendente estudiar estas plantas y conocer aquellas adaptaciones que les permiten sobrevivir y desarrollarse en un medio tan brutal y difícil como resulta el desierto. Es cierto e infalible que todos los seres vivos necesitamos del agua para sobrevivir pero muchas veces esta no es muy cercana a nosotros y por tanto debemos adaptarnos para obtenerla. Los cactus son un ejemplo de la capacidad de adaptación al medio más increíble que puede haber. VI. CONCLUSIONES Comprobamos mediante esta investigación como es que un cactus sobrevive perfectamente a las condiciones mas insólitas que nos proporciona la tierra, Supimos el mecanismo que lo hace adaptarse y como funciona, pues resulta importante saber que estas especies forman parte de las más antiguas del planeta y aun conserva esa capacidad de resistencia única a las condiciones más difíciles del medio, entre ellas la ausencia de agua. En caso contrario con las plantas subtropicales podemos ver que están adaptadas a la humedad y la constante presencia de agua. Estas son también un ejemplo de adaptación pues incluso demasiada agua resulta dañina para los seres vivos y las plantas saben cómo utilizarla al máximo y también desecharla para evitar un exceso que resulta maligno al vegetal. VI. CUESTIONARIO 1. ¿Qué familias de plantas son más abundantes en México? R.- Abundan en México las crasuláceas y las agaváceas las cuales son utilizadas en la industria vitivinicola en México. Las demás familias se presentan en menor cantidad. 2. ¿Localiza en un mapa de la republica la ubicación de la flora de zonas áridas y tropicales Desiertos Selvas 3. ¿Qué adaptaciones presentan los vegetales de zonas tropicales? R.- Sus adaptaciones consisten en cambios en la dureza de las hojas, la floración y las raíces que son más pequeñas y alargadas. Se ramifican, presentan colores llamativos. Sus tallos tienen canales por los que circula el agua. 4.- ¿Qué adaptaciones presenta la flora de zonas áridas? r.- Sus raíces son profundas y fuertes, no tienen hojas solo un tallo fotosintético. Tienen espinas para defenderse de los predadores, sus células son huecas lo que les permite acumular el agua q cae en el desierto y conservarla largo tiempo de sequia hasta que vuelva a llover. 5.- ¿Qué te aportó esta investigación? ¿Cuál es su importancia? R.- Esta investigación nos aportó el conocimiento sobre como sobreviven las plantas áridas a condiciones tan criticas, sus adaptaciones y la forma en que se mantienen vivas. Fue importante conocer porque medios pueden sobrevivir y que pasa cuando tienen que defenderse. Entendimos también los tipos de especies que hay y su origen en México que es uno de países con flora más abundante de todos los tipos. BIBLIOGRAFIA http://cactomania.com/Genero_f_r.htm http://es.wikipedia.org/wiki/Cactaceae http://www.biodiversidad.gob.mx/especies/gran_familia/plantas/magnoliayMarg/cac taceas.html http://www.botanical-online.com/familiacactaceascastella.htm