Angiospermas - Guía del profesor
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TALLER DE ANGIOSPERMAS I: FLORES Y FRUTOS GUÍA PARA EL PROFESOR CONTENIDOS GENERALES. En este taller abordaremos el estudio de un grupo de plantas, las ANGIOSPERMAS, desde un punto de vista práctico y desde diferentes perspectivas: morfología, evolución del grupo, adaptaciones de las especies al medio, biodiversidad, papel e importancia en los ecosistemas, usos por parte del hombre y problemas de conservación. Todos estos aspectos se trataran a partir del estudio de las flores y los frutos de varias especies de angiospermas del Jardín Botánico “Manuel Guillem”, del IEES nuestra Señora del Pilar (Tetuán). NIVEL PARA EL QUE ESTÁ DIRIGIDO: Alumnos de 1º de Bachillerato de la materia “Biología y Geología”. CONTENIDOS DEL CURRÍCULO CON LOS QUE ESTÁ RELACIONADO EL TALLER (Orden ESD/1729/2008, de 11 de junio, BOE de 18 de junio, por la que se regula la ordenación y se establece el currículo de Bachillerato): Biología y Geología. 1º de Bachillerato. Bloque 4. Unidad y diversidad de la vida. La diversidad de los seres vivos y el problema de su clasificación. Criterios de clasificación. Histología y organografía vegetal básica. Observaciones microscópicas de tejidos vegetales. Bloque5. La biología de las plantas. La diversidad en el reino de las plantas: principales grupos taxonómicos. Manejo de claves dicotómicas sencillas para clasificar plantas. La reproducción de las plantas. Principales adaptaciones de las plantas al medio. Importancia de las plantas en el mantenimiento de los ecosistemas y en la vida en la Tierra. POSIBLES ADAPTACIONES A OTROS NIVELES O GRUPOS DE ALUMNOS: (Orden ECI/2220/2007, de 12 de julio, BOE de 21 de julio, por la que se establece el currículo y se regula la ordenación de la Educación secundaria obligatoria) Los contenidos abordados en las actividades de este taller permiten, con ligeras modificaciones de diseño o de grado de profundidad, el llevar a cabo fáciles adaptaciones a niveles educativos correspondientes a la etapa de la ESO. A continuación, se resumen los contenidos del currículo de la ESO en el área de las Ciencias Naturales que mas directamente se relacionan con los contenidos tratados en el taller: 1º ESO Ciencias de la Naturaleza: Bloque 4. La vida de la Tierra. La biosfera / La diversidad de los seres vivos/ Utilización de la lupa y del microscopio para la observación de estructuras biológicas/ La clasificación de los seres vivos/ Principales grupos de animales y plantas/ La biodiversidad/ Análisis de problemas asociados a la pérdida de biodiversidad biológica/ Valoración de la importancia de mantener la biodiversidad/ Desarrollo de actitudes de respeto y cuidado de todas las formas de vida/ 2º ESO Ciencias de la Naturaleza: Bloque 5. Biosfera, ecosfera y ecosistema. Ecosistemas terrestres/ los principales biomas/ Realización de indagaciones sencillas sobre algún ecosistema del entorno próximo/ El problema de la degradación de los ecosistemas y la necesidad de su preservación/Desarrollo de actitudes de respeto y sensibilidad hacia el medio ambiente/. 4º ESO Biología y Geología. Bloque 1. Búsqueda y selección de información de carácter científico, utilizando diversas fuentes de información. Bloque 4. Las transformaciones en los ecosistemas. La dinámica de los ecosistemas/ Adaptaciones de los seres vivos a su entorno/ Los cambios ambientales en la historia de la Tierra/ Cuidado y respeto en la protección del medio natural/ Por último, comentar que el taller contribuye de forma directa a la adquisición de las siguientes competencias básicas: · Competencia en el conocimiento y la interacción con el mundo físico · Tratamiento de la información y competencia digital · Competencia para aprender a aprender · Autonomía e iniciativa personal OBJETIVOS: · Fomentar actitudes propias del trabajo científico, como son la observación, toma de datos y tratamiento riguroso de los mismos. · Aprender a manejar herramientas y procedimientos habituales en Biología, tales como el uso de claves dicotómicas para la determinación de especies, el uso del microscopio y de la lupa binocular. · Conocer cómo se nombran y clasifican científicamente las plantas, el porqué y su importancia. · Conocer y reconocer las principales características de las Angiospermas y encuadrarlas dentro del Reino vegetal desde el punto de vista evolutivo. · Inculcar el respeto por el mundo vegetal como parte imprescindible de nuestro entorno y de la vida en el planeta, mostrando al alumno su importancia tanto dentro de los ecosistemas mediterráneos como en otros del resto del mundo. PREPARACIÓN Y DESARROLLO DE LA ACTIVIDAD FASES DE DESARROLLO DEL TALLER: a) Inicial, en el Aula/Laboratorio: · Introducción al marco teórico de las angiospermas, características principales e importancia en los ecosistemas. · Explicación de las actividades a realizar, especialmente en el Jardín, motivación y métodos de estudio a seguir. · Explicación y recordatorio de las normas a seguir en Jardín. · Realización de las actividades previas descritas en las fichas del alumno. b) En el Jardín Botánico: · Observación “in situ” y clasificación de flores y frutos de diferentes especies de angiospermas. · Observación y clasificación de frutos de Angiospermas. c) En el Laboratorio: · Estudio a la lupa binocular de las partes de una flor de angiosperma y de diferentes morfologías florales. · Observación a la lupa binocular de distintos tipos de flores. · Estudio histológico comparativo en tallo y raíces de monocotiledóneas y dicotiledóneas. d) En casa: · Realización de las actividades de búsqueda, análisis y síntesis de información propuestas en las fichas del alumno. · Realización de un trabajo monográfico sobre algún aspecto de interés relacionado con las Angiospermas (ver mas adelante las propuestas). e) Actividades complementarias al taller: · Excursión didáctica por diferentes ecosistemas del norte de Marruecos. MARCO TEÓRICO Angiospermas versus gimnospermas El término angiospermas hace referencia a una de las características mas relevantes de este diversificado grupo de plantas: la existencia de semillas protegidas por un fruto, en contraposición a las gimnospermas o plantas de semillas “desnudas”, carentes de un verdadero fruto. Otra característica relevante que permite diferenciar a las angiospermas de las gimnospermas es la posesión de órganos reproductores dispuestos en flores verdaderas, cuyo tipo básico es hermafrodita, esto es, con estructuras sexuales masculinas y femeninas en la misma flor, si bien secundariamente pueden producirse modificaciones de este patrón fundamental. Las típicas flores de angiospermas constan de una envuelta protectora de hojas modificadas, el periantio, diferenciado o no en cáliz (conjunto de sépalos) y corola (conjunto de pétalos); además, los sacos de polen no se disponen en las escamas de un cono, como en gimnospermas, sino en las anteras de los estambres, estructuras cuyo filamento puede interpretarse como una hoja modificada. A su vez, la polinización es generalmente mediada por insectos u otros animales (zoógama) siendo menos frecuente o secundaria la polinización anemógama que caracteriza a las gimnospermas. El polen es recibido por una estructura receptora particularmente diseñada para este fin, el estigma, y no directamente por el rudimento seminal, como en gimnospermas. Por último, otra novedad evolutiva de las angiospermas es el mecanismo conocido como “doble fecundación” que supone un enorme ahorro energético ya que sólo se desarrolla un tejido nutricio en el caso de que el rudimento seminal sea fecundado. Diversidad de formas Se conocen aproximadamente 235.000 especies de angiospermas, lo que supone multiplicar por mas de trescientos el número de gimnospermas actuales. De hecho, son los vegetales que dominan en las regiones tropicales y templadas del mundo, ocupando más del 90% de la cobertura vegetal de la Tierra. Las angiospermas han desarrollado una enorme variedad de formas y de modos de día: plantas herbáceas anuales y perennes, árboles y arbustos; formas trepadoras, epifitas, parásitas y saprófitas; plantas acuáticas y terrestres. Toda esta gran diversidad de plantas suele clasificarse en dos grandes grupos: la Clase Monocotiledóneas, con unas 65.000 especies, y la Clase Dicotiledóneas, con aproximadamente 170.000 especies. Entre las monocotiledóneas se incluyen plantas tan familiares y conocidas como gramíneas, lirios, orquídeas y palmeras. Las dicotiledóneas incluyen muchas de las herbáceas, casi todos los arbustos y árboles (excepto las coníferas) y muchas otras plantas. Las principales diferencias entre estas dos clases se resumen en el cuadro siguiente: PRINCIPALES DIFERENCIAS ENTRE LAS MONOCOTILEDÓNEAS Y LAS DICOTILEDÓNEAS CARACTERÍSTICAS MONOCOTILEDÓNEAS DICOTILEDÓNEAS Piezas florales Trímeras: Habitualmente tres o múltiplo de tres Habitualmente cuatro o cinco Cotiledones (hojas seminales) Uno (terminal) Dos (laterales) Granos de polen Con un surco o pliegue Con tres surcos o pliegues Nerviación de las hojas Nervios principales por lo general rectos y paralelos Reticular, pinnada o palmeada Haces vasculares en el tallo joven Dispersos Formando cilindros concéntricos Crecimiento secundario (Leñoso) Ausente (sin cambium) Presente (con cambium vascular) Tipo de raíz mas frecuente Raíz con un eje principal y los demás secundarios (pivotante, axonomorfa) Haz de raicillas más o menos del mismo grosor (fasciculada) La flor: innovación evolutiva con muchas formas La flor de las angiospermas constituye una estructura relativamente compleja que supone varias innovaciones con respecto a las estructuras reproductoras de las gimnospermas. En una flor de angiosperma prototípica, la estructura central es el carpelo o estructura reproductora femenina que, en realidad, se interpreta como un esporófilo (hoja con esporangios) modificado. La base ensanchada del carpelo es el ovario, dentro del cual se alojan el óvulo o los óvulos, donde se desarrolla el gametofito femenino a partir de una macrospora. Como ya hemos dicho anteriormente, el extremo del carpelo se ha especializado en un estigma, estructura de superficie pegajosa especializada en la recepción de los granos de polen. El estigma y el ovario están conectados por una delgada columna de tejido, el estilo. Los granos de polen (gametofitos masculinos inmaduros) se desarrollan en el estambre, que, al igual que el carpelo, es un esporófilo; en su extremo se diferencian las anteras que contienen los microesporangios donde se producen los granos de polen. Las anteras se encuentran en el extremo de un característico filamento de sostén. Como en el resto de las espermafitas, en las angiospermas, durante el proceso de polinización, los granos de polen producidos en las antenas deben ser transportados hasta el estigma, generalmente el de otra flor, donde al germinar, desarrollan tubos polínicos que crecen a través del estilo hacia el óvulo. En las gimnospermas, la polinización es anemógama, es decir, llevada a cabo por el viento. Sin embargo, en las angiospermas la polinización está a menudo mediada por insectos, diciéndose que es entomógama (zoógama en sentido mas amplio). La polinización entomófila debe haber sido más eficiente que la polinización anemógama para muchas especies de plantas, porque claramente la selección comenzó a favorecer a aquellas plantas que tenían insectos como polinizadores. De esta asociación ha surgido un fenómeno de estrecha coevolución entre numerosas angiospermas y los insectos que las polinizan. Resulta evidente que, en este proceso de coevolución, cuanto más atractivas resultan las plantas para los insectos, más frecuentemente son visitadas y más semillas producen. Probablemente esta fue la causa inicial de la aparición de los nectarios (estructuras secretoras de néctar), como forma de atracción de los polinizadores. Muchas plantas desarrollaron flores vistosas y llamativas para señalar la presencia de néctar y de otros alimentos. El carpelo, originalmente una estructura foliosa, se plegó sobre sí mismo, encerrando y protegiendo al óvulo de polinizadores particularmente voraces u oportunistas. El resultado es que hoy día, para muchos de los insectos actuales (formas adultas de abejas y mariposas, por ejemplo las flores constituyen prácticamente su única fuente de recursos alimenticios. Una flor que atrae solamente a unos pocos tipos de visitantes animales y los atrae regularmente aventaja a las flores visitadas por polinizadores más promiscuos: es menos probable que su polen se desperdicie en una planta de otra especie. A su vez, para un animal, puede resultar ventajoso el disponer de un depósito exclusivo de alimento que sea relativamente inaccesible a especies competidoras. Muchas de las características distintivas de las flores modernas son adaptaciones especiales que estimulan las visitas regulares y constantes de polinizadores particulares y especializados. Las variadas formas, colores y olores permiten el reconocimiento sensorial por parte de los polinizadores de sus flores “diana”. Las complejas estructuras florales, a veces incluso extravagantes, tales como nectarios profundos y plataformas de aterrizaje complejas que han desarrollado por ejemplo especies como las orquídeas, las bocas de dragón y los lirios, representan maneras de excluir a polinizadores indeseados, al tiempo que incrementan notablemente la probabilidad de que sus polinizadores específicos accedan con precisión a los depósitos de polen. Independientemente de estas estrategias específicas que acabamos de mencionar, en términos generales, pueden apreciarse en las flores las siguientes tendencias evolutivas: · Reducción en el número de piezas florales. Las flores más especializadas tienen pocos estambres y pocos carpelos. · Fusión de piezas florales, especialmente de los carpelos y de los pétalos. · Elevación de las piezas florales libres por encima del ovario. En las flores primitivas, las piezas florales aparecen en la base del ovario. Se dice que estos ovarios son súperos. En las flores más evolucionadas, las porciones libres de las piezas florales se sitúan por encima del ovario; se dice que estos ovarios son ínferos. Esta evolución probablemente tenga que ver con una mayor protección de los óvulos frente a insectos forrajeros. · Cambios en la simetría. La simetría radial de la flor primitiva ha dado lugar, en las formas más avanzadas, a formas con simetría bilateral. Inflorescencias Las flores pueden disponerse sobre la planta de forma aislada o en grupos, formando entonces las denominadas inflorescencias. Los principales tipos de disposición de flores que podemos encontrar son: 1. Flor solitaria, terminal 2. Flor solitaria, axilar 3. Racimo: Un eje principal de crecimiento indefinido y flores con un pedicelo bien desarrollado. 4. Espiga: Un eje principal de crecimiento indefinido y flores sin pedicelo, sésiles. 5. Amento o Gatillo: Racimo o espiga colgante, con flores unisexuales y poco distintivas, inconspicuas. 6. Panícula: Racimo de racimos, a menudo de forma piramidal. 7. Umbela simple: Inflorescencia en forma de parasol. Las flores salen del mismo punto y tienen pedicelos o rabillos (radios de la umbela) de similar longitud. 8. Umbela compuesta: umbela de umbelas. 9. Corimbo: Conjunto de flores que se sitúan casi al mismo nivel, pero que nacen de distintos puntos. 10. Capítulo o cabezuela: Conjunto de flores, prácticamente sésiles y de diminuto tamaño, que se sitúan sobre un receptáculo común. El conjunto se rodea de brácteas más grandes a modo de falsos pétalos. 11. Cima: Inflorescencia con ramificación bifurcada o trifurcada, cuyo eje central suele estar rematado en una flor. Por lo general, se desarrolla de forma lateral. Racimo (Ceratonia siliqua) Espiga de Echium Panícula piramidal (Erica arborea) Coronilla Umbela Umbela de umbelas Arbutus unedo Corimbos (Crataegus) Panícula colgante Cima corimbiforme (Viburnum tinus) Capítulo (Dimorphoteca sp) Otros tipos de inflorescencias mas específícas de determinados grupos de angiospermas son las siguientes: Ciatio: Inflorescencia constituida por una única flor femenina central reducida al ovario y rodeada de cinco grupitos de flores masculinas. Todo el conjunto se halla rodeado por brácteas. Es típica de la familia de las Euforbiáceas. Espádice: Se trata de un tipo particular de espiga en la que las diminutas flores se disponen muy juntas sobre un eje carnoso. Lo más significativo de esta inflorescencia es, no obstante, la denominada espata, una bráctea muy grande, verdosa, blanca o brillantemente coloreada que se desarrolla en la base de la espiga. Esta inflorescencia es característica de la familia de las Aráceas. Cima escorpioide: Cima unípara. Las flores salen de un solo lado. Espiguilla: Se trata de la unidad básica de la inflorescencia que caracteriza a las Gramíneas y que está compuesta por toda una serie de piezas diferentes. En este tipo de inflorescencia, cada flor consta de un pistilo con un ovario simple, dos estigmas en forma de plumas y tres anteras, los cuales están protegidos por otras dos piezas: la lema y la palea. Todos estos órganos en conjunto forman como hemos comentado las florecillas, a las que se unen otras piezas, las glumas, para constituir la espiguilla. A su vez, las espiguillas pueden formar panículas, racimos o espigas. Frutos El fruto se forma a partir del ovario maduro de una angiosperma y es la estructura que contiene y protege a las semillas. En el curso de la historia de las angiospermas ha surgido una enorme variedad de frutos, adaptados a multitud de mecanismos de dispersión diferentes. En la mayoría de los casos, el fruto ha sido diseñado con el objetivo de transportar la semilla a cierta distancia de la planta madre, donde es mas probable que encuentre condiciones mas favorables para que germinen las semillas, fundamentalmente terreno libre y suficiente luz. Con esta pretensión, muchos frutos utilizan a los animales como medios de transporte (dispersión zoócora) y han evolucionado de manera similar a las flores: resultando atractivos y reportando al animal alguna contrapartida nutricia. Un ejemplo muy conocido es el de los frutos carnosos comestibles que, una vez maduros, exhiben llamativas coloraciones y se tornan dulces, haciéndose de esta manera muy atractivos para determinados animales, incluidos los humanos. Una vez ingeridos, el animal los transporta al tiempo que digiere sus partes carnosas para, pasado un determinado tiempo, expulsar con los excrementos las semillas, facilitando no sólo su dispersión sino también su germinación. Para algunas plantas, la germinación sólo es posible si la cubierta de las semillas ha sido previamente atacada por los jugos digestivos ácidos del animal que actúa como vector de dispersión. Con frecuencia, las semillas son amargas o incluso tóxicas, desalentando su masticación y digestión por los animales. En otros casos, la dispersión de los frutos y/o de las semillas se lleva a cabo a través del viento, desarrollando entonces alas, vilanos u otras estructuras que les permiten planear o mantenerse en suspensión y viajar largas distancias. Otras veces, los frutos o las semillas desarrollan estructuras adhesivas, ganchos, espinas u otras formas de fijación que les facilitan adherirse al pelo o a la piel de los animales para facilitar su dispersión. En función de su origen, distinguimos los siguientes tipos de frutos: Fruto simple: Originado a partir de una flor con un único carpelo o pistilo, sin que intervengan mas partes. Fruto complejo: En ellos, además de los pistilos, intervienen otras partes de la flor. Fruto agregado: Originado a partir de una flor con muchos pistilos. Fruto compuesto o infrutescencia: Originado a partir de varias flores. Por otra parte, en función de su naturaleza y consistencia distinguimos dos grandes grupos: frutos secos y frutos carnosos. FRUTOS SECOS: i. Legumbre: Fruto formado por una sola hoja carpelar que se abre en dos valvas. Característico de las leguminosas o fabáceas. ii. Silícula: Cápsula especial con dos hojas carpelares y que presenta un tabique que separa dos cavidades internas contiguas. iii. Folículo: Una hoja carpelar que, a diferencia de la legumbre, se abre solo lateralmente. iv. Sámara doble o Disámara: nuez o aquenio con dos expansiones laterales a modo de alas. v. Glande: Aquenio con una estructura que le envuelve en la base denominada cúpula o cascabillo (bellota de las fagáceas). vi. Cápsula: Fruto formado por varios carpelos, que se abre en la madurez y encierra varias semillas. (Ejemplo: Jaras). vii. Cipsela: Nuez o aquenio, con un penacho de pelos o vilano que le sirven para flotar y desplazarse con ayuda del viento. (Ejemplo: fruto de las compuestas) viii. Nuez de avellano (corte transversal): fruto no abridero, de paredes endurecidas y que contiene una única semilla. Si las paredes son coriáceas o membranosas se denomina simplemente aquenio. ix. Esquizocarpo: fruto seco, indehiscente, originada a partir de dos o mas carpelos soldados que, en la madurez, se separa en segmentos individuales llamados mericarpos. Ej: esquizocarpo de las umbelíferas. FRUTOS CARNOSOS: x. Drupa: Fruto con endocarpio leñoso (“hueso”). (Ejemplo: cereza) xi. Pomo: Fruto formado a partir del ovario y del receptáculo floral, que se vuelve carnoso (procede de un ovario ínfero y suele estar coronado por el cáliz). Ejemplo: manzana, pera. xii. Sorosis: Infrutescencia (conjunto de frutos) del moral, constituido por numerosas nuececillas rodeadas de un periantio que se vuelve carnoso. xiii. Sicono: Infrutescencia de la higuera, formada por nuececillas inmersas en un receptáculo carnoso. xiv. Balaústa: Fruto del granado, constituido por el receptáculo floral, coronado por el cáliz, con semillas con pared externa carnosa. xv. Hesperidio: Especie de baya típica de los cítricos, con una capa externa glandular y otra interior dividida en secciones o gajos. xvi. Baya: Fruto blando en su conjunto, con excepción hecha en ocasiones de las semillas. (Ej: Tomate, madroño). Disámara de Acer Legumbre de Acacia Cápsula de Eucalyptus Folículos de Gomphocarpus Esquizocarpo de malvácea Glande (bellota) de Quercus Cipselas de Compuesta Bayas de Arbutus unedo Drupas de Olea europaea Polidrupas de Rubus Sicono de Ficus carica Hesperidio de Citrus aurantius Piña de Magnolia grandiflora Otros tipos de frutos e infrutescencias mas específicos son: Piña: Infrutescencia que recuerda en su morfología a las piñas de las gimnospermas, cuyos carpelos pueden ser carnosos o secos, dehiscentes o no. (Ej. Piña (Ananas comosus), magnolio (Magnolia grandiflora), Pandano (Pandanus utilis). Cinorrodon: Fruto complejo característico del género Rosa, con una cubierta externa carnosa que encierra varios huesecillos derivados de los diferentes pistilos. Ej: Escaramujo de los rosales (Rosa sp.). Eterio: Formado a partir del receptáculo floral que se engruesa y se torna carnoso y sobre el que se disponen una elevada cantidad de aquenios. Es por esta razón por la que se le considera también un poliaquenio. Ejemplo: Fruto de la fresa (Fragaria vesca) o de la fresa india (Duchesna indica). Pepónide: Es en realidad un tipo de baya que se caracteriza por su cutícula dura e impermeable. Es el fruto característico de las cucurbitáceas, la familia de la calabaza, el melón, la sandía y el pepino. Piña de Pandanus utilis Eterio de Duchesnea indica Cinorrodon (Escaramujo) de Rosa ESTUDIO EN EL JARDÍN BOTÁNICO DE ANGIOSPERMAS: FLORES Y FRUTOS ALUMNOS: Máximo 15 alumnos por profesor acompañante. DURACIÓN DE LA ACTIVIDAD EN EL JARDÍN: 45-60 minutos. MATERIAL DEL ALUMNO: Fichas del alumno y material de dibujo y escritura. Lupa de mano. Se recomienda también llevar una cámara digital por alumno o por grupo (opcional). EPOCA PARA REALIZAR LA ACTIVIDAD: Cualquiera del año puesto que podemos encontrar flores y/o frutos en prácticamente todas las épocas. En cualquier caso, se recomienda el periodo de febrero a noviembre. LOCALIZACIÓN EN EL JARDÍN DE LAS ESPECIES OBJETO DE ESTUDIO: Dado que cada especie tiene una época de floración y fructificación específica, no se trata en esta práctica de estudiar especies concretas, sino de utilizar en cada caso las especies que se encuentren en ese momento con flores y/o frutos. RECOMENDACIONES: Con esta actividad se pretende que los alumnos desarrollen el hábito de la observación y de la recogida sistemática de datos en el campo. La observación de caracteres se llevará a cabo in situ, sobre ejemplares vivos, en el Jardín Botánico. Conviene distribuir a los alumnos en grupos de dos o tres como máximo para que puedan observar con mas detenimiento los detalles de cada flor y fruto. No se debe permitir en ningún caso que colecten o dañen las flores, pudiendo recogerse no obstante los frutos que hayan caído al suelo, siempre con el permiso del profesor responsable. Las muestras para hacer las prácticas de laboratorio previstas en este taller serán siempre recogidas por el profesor responsable y siguiendo las recomendaciones recogidas en el capítulo de prácticas de laboratorio del cuaderno del profesor. Cada alumno o grupo de alumnos deberá rellenar las fichas y realizar las actividades que se proponen en el cuaderno del alumno que viene señaladas como “Actividades en el Jardín”. Cada alumno o grupo entregará al profesor las fichas al finalizar la actividad al aire libre. PRÁCTICAS DE LABORATORIO Se proponen aquí tres prácticas diferentes. Las dos primeras pueden realizarse antes de ir al Jardín Botánico ya que va a permitir a los alumnos familiarizarse con la morfología floral y con los diferentes tipos de flores y frutos existentes. La tercera práctica, de microscopía, puede realizarse tanto antes como después de la visita al Jardín. PRÁCTICA 1: Estudio a la lupa binocular de las partes de una flor de angiosperma y de diferentes morfologías florales. Se recomienda para esta práctica el uso de flores del jardín que sean de pequeño o moderado tamaño y que se producen en grandes cantidades. De esta manera, su recolección no supone daño sustancial para las plantas. A este respecto, recomendamos las siguientes especies: Ø Especies recomendadas para el estudio general de las partes de una flor: Rosáceas: Raphiolepis umbellata, majuelo (Crataegus monogyna), Prunus spp. Spyraea spp, fresa india (Duchesnea indica). Ø Especies recomendadas para el estudio de morfologías florales diversas en el laboratorio : Papilionáceas (fabáceas): Cassia ssp.. Labiadas: Lavandula ssp., Incienso (Plectranthus madagascariensis), Phlomis ssp. Compuestas: Margarita del Cabo (Osteospermum (= Dimorphoteca) ssp)., Crisantemo (Chrysanthemum frutescens), Felicia (Fellicia amelloides), Gazania (Gazania ssp). Escrofulariáceas: Boca de dragón (Antirrhinum sp.). Boragináceas: Echium candicans. Mioporáceas: Eremophylla maculata. Solanáceas: Heliotropo (Streptosolen jamesonii). Debe hacerse especial hincapié en que la “flor” de las compuestas es en realidad una inflorescencia de tipo capítulo o cabezuela, donde multitud de flores diminutas se concentran en la zona central y se rodean de unos falsos pétalos (brácteas) blancos o de variados colores, según las especies. Los detalles de las diminutas flores se aprecian con claridad a la lupa binocular. A continuación, se muestran diversas morfologías florales y algunas fotografías de las especies recomendadas para su uso en la práctica de laboratorio. Cassia sp. Antirrhinum sp. Eremophilla maculata Echium sp. Fellicia amelloides Phlomis fruticosa Streptosolen jamesoii Gazania sp. Raphiolepis umbellata Lavandula dentata Lonicera x heckrottii Plectranthus madagascariensis Dimorphoteca (= Osteospermum) PRÁCTICA 2. Clasificación de frutos de Angiospermas. Se trata de una sencilla práctica que va a permitir diferenciar gran parte de los diferentes tipos de frutos existentes en Angiospermas mediante la utilización de una clave dicotómica. Para ello, se recomienda la utilización de los frutos siguientes: Legumbre de Acacia ssp. o de Cassia ssp. Disámara de Acer ssp. Glande (Bellota) de Quercus ssp. Cipsela (aquenio con vilano) de Compuesta Fruto de Corylus avellana (con “cáscara”) Cápsulas de Eucalyptus ssp. o de Cistus ssp. Drupa comercial o del Jardín (Prunus lusitanica, cereza, melocotón, albaricoque, etc) Hesperidio de cítrico (naranjo amargo, naranaja comestible, mandarina, limón) Baya comercial o del Jardín (Arbutus unedo, uva, tomate, etc…) Pomo comercial (pera, manzana) CLAVE DICOTÓMICA DE FRUTOS DE ANGIOSPERMAS 1a Fruto seco ………….…………………………………………….…….. 2 1b Fruto carnoso ……………………………………………….…………. 7 2a Fruto con un penacho de pelos muy largos y finos (vilano) ……… Cipsela 2b Fruto sin estas características ………………………………….…….. 3 3a Fruto con expansiones laterales, anchas y delgadas …………..….. Sámara 3b Fruto sin expansiones laterales …………………………………..….. 4 4a Fruto alargado, con dos vainas que se abren lateralmente...…… Legumbre 4b Fruto sin estas características …………………………………………5 5a Fruto ovalado con una caperuza semiesférica en su base ………… Glande 5b. Fruto sin esas características ………………………………………… 6 6a Fruto con cubierta externa dividida en secciones o valvas ..……… Cápsula 6b Fruto con cubierta externa muy dura y no dividida………………… Nuez 7a Con una sola semilla interna de cubierta muy gruesa y dura (hueso).. Drupa 7b Fruto sin esa característica ………………………………………….…. 8 8a Con cubierta externa glandular e internamente dividido en gajos..Hesperidio 8b Fruto sin esas características …………………………………………. 9 9a Fruto con todas sus partes carnosas y blandas, excepto las semillas.… Baya 9b Fruto con la zona central (corazón) diferenciado, algo más rígido, donde se alojan las semillas…………...………..…….. Pomo PRÁCTICA 3. Estudio histológico comparativo en tallo y raíces de monocotiledóneas y dicotiledóneas. Se trata de que los alumnos identifiquen similitudes y diferencias a nivel histológico entre monocotiledóneas y dicotiledóneas. Por un lado, se hará hincapié en la existencia de los mismos tejidos vegetales (epidermis, parénquimas, xilema, floema) y de morfologías celulares similares. En cuanto a las diferencias, se remarcará la distinta distribución de los haces vasculares en uno y otro grupo, así como en la inexistencia en monocotiledóneas de cambium y, consecuentemente, de crecimiento secundario en grosor. Se pueden utilizar preparaciones frescas, a partir de material recogido en el Jardín Botánico; en este caso, la práctica deberá desarrollarse en dos sesiones. Si contamos ya con preparaciones comerciales, la práctica se desarrollará en una sesión. Monocotiledóneas: Puede utilizarse un tallo joven de maíz o un pedúnculo floral de lirio, azucena, gladiolo, etc. En general, podemos utilizar cualquier tallo o pedúnculo floral de una planta monocotiledónea. Igualmente, puede utilizarse cualquier raicilla del haz fascicular. Dicotiledóneas: Es preferible utilizar especies herbáceas o de crecimiento en grosor limitado. También puede emplearse pedúnculos florales. Se deberán efectuar cortes o utilizar preparaciones tanto de tallo primario como de secundario, con crecimiento en grosor. El guión para efectuar la práctica se detalla en el Cuaderno del Alumno. A continuación se representan algunas microfotografías que pueden servir de ayuda para interpretar lo observado: ACTIVIDADES A DESARROLLAR EN CASA POR LOS ALUMNOS A) Actividades de refuerzo y de búsqueda de información propuestas en las fichas del alumno B) Realización de un trabajo de búsqueda y síntesis de información sobre dos posibles temas, a elegir uno: · Angiospermas de importancia forestal en Marruecos. Papel en los ecosistemas y usos por parte del hombre. · Coevolución de angiospermas y organismos polinizadores. Adaptaciones morfológicas. En el trabajo, deberá hacerse referencia expresa a las fuentes de información utilizadas que, en cualquier caso, deberán incluir, al menos, tanto fondos bibliográficos de la biblioteca del instituto, como información obtenida en Internet. ACTIVIDADES COMPLEMENTARIAS Se propone una excursión didáctica para la observación en el campo de diferentes especies autóctonas y cultivadas de angiospermas, así como de su importancia en los ecosistemas del norte de África y sus problemas de conservación. Para la realización de esta excursión se recomienda la utilización de los materiales didácticos “Ecosistemas e impactos ambientales en el norte de Marruecos”, incluidos en la Bibliografía. BIBLIOGRAFÍA Barbadillo, L. J. y col. (2001). “La Naturaleza del sureste de la Comunidad de Madrid”. Enciclopedia didáctica audiovisual. CD-ROM y Guía de Actividades. Medina, J. (coord.). Aracove, Obra Social de Caja Madrid, Consejería de Medio Ambiente de la Comunidad de Madrid, Ayuntamiento de Aranjuez (eds.). Madrid. Barbadillo, L. J. (2007). “Ecosistemas e impactos ambientales en el norte de Marruecos”. Actividades didácticas en Marruecos, CD-ROM nº 6. Ministerio de Educación y Ciencia. Consejería de Educación, Embajada de España en Marruecos, Rabat. Charco, J. (2001). Guía de los árboles y arbustos del norte de África. Agencia Española de Cooperación Internacional. 671 páginas. Galán, P.; Gamarra, R.; García, J. I. (1998). Árboles y arbustos de la Península Ibérica e Islas Baleares. Ediciones Jaguar, S. A., Madrid. 705 páginas. López González, G. (1994). La Guía de INCAFO de los árboles y arbustos de la Península Ibérica. INCAFO, Madrid. 866 páginas. Páginas web: http://www3.unileon.es/personal/wwdbvmgg/index.htm http://www.inea.uva.es/servicios/histologia/lista_de_micrografias5.htm http://www.rjb.csic.es/pdfs/didactica
