PTERIDOFITAS Helechos y Relacionados OBJETIVOS 1.- Conocer las características que distinguen a las pteridofitas de los demás grupos de plantas vasculares. 2.- Distinguir las características que diferencian entre sí a los grupos de las pteridofitas. 3.- Comprender las distintas fases del ciclo de vida de las pteridofitas (gametofito y esporofito). 4.- Reconocer y comparar la morfología y anatomía de géneros representativos de las divisiones que integran este grupo. 5.- Familiarizar al estudiante con algunas de las especies comunes. CONTENIDO - Las pteridofitas como grupo heterogéneo. Variaciones morfológicas y anatómicas. Ciclo de vida. - Clasificación: División Psilotophyta, División Lycophyta, División Sphenophyta, División Pterophyta. - Géneros representativos de cada división. INTRODUCCIÓN Las pteridofitas son un grupo de plantas muy variado, también conocidas como plantas vasculares inferiores, criptógamas vasculares o embriofitas asifonógamas; están caracterizadas por no producir semillas y por propagarse por esporas sexuales o meiosporas. Presentan formas muy variables, algunas son rastreras, otras erectas, trepadoras, o epífitas. Ciertos representantes son acuáticos. Los tipos terrestres presentan, en muchos casos, un rizoma subterráneo. La raíz primaria es efímera y es sustituida por raíces adventicias formadas en los rizomas, o en ramas vegetativas. Como norma, carecen de crecimiento secundario y desde el punto de vista morfológico no llegan a ser nunca plantas muy complejas. Presentan alternancia de generaciones, con gametofitos de vida libre y esporofitos como generación (fase) dominante del ciclo de vida. En general, los gametofitos son de vida corta y el lapso durante el cual el esporofito depende del gametofito se reduce a la etapa embrional. Las divisiones que se señalan para las plantas vasculares inferiores vivientes son: Psilotophyta, Lycophyta, Sphenophyta y Pterophyta. Las tres primeras divisiones presentan hojas micrófilas, eusporangios, son isospóricas o heterospóricas y no contribuyen en forma conspicua en la masa de vegetación mundial. También se conocen como relacionados con los helechos. Las Psilotophyta están representadas por dos géneros: Psilotum, de amplia distribución pantropical y subtropical, y Tmesipteris, distribuido en Australia, Nueva Zelanda y otras islas del Pacífico. Las Lycophyta están reunidas en sólo siete géneros: Lycopodium, Lycopodiella, Selaginella, Huperzia e Isoetes, de distribución mundial, Stylites, localizado en los Andes del Perú, y Phylloglosum, de Australia. Las Sphenophyta se reúnen en un sólo género, Equisetum. Las Pterophyta son las plantas que comúnmente conocemos como helechos; tienen hojas macrófilas, son mayoritariamente leptosporangiadas e isospóricas y representan al grupo más numeroso de las pteridofitas, con unas 10.000 especies. Dentro de ellas, el conjunto más ampliamente distribuido, abundante y conocido es el de la clase Filicopsida, que reúne tanto al orden de las Filicales, que son los helechos modernos terrestres y homospóricos que nos son más familiares, como los helechos de los órdenes Marsileales y Salviniales, que son helechos acuáticos, todos de agua dulce, heterospóricos y de pequeño tamaño. Los otros dos órdenes integrantes de esta división son: Ophioglossales y Marattiales, que agrupan a los helechos eusporangiados y tienen un pequeño número de especies. Figura 22. Pteridofitas con hojas micrófilas a-e. a.- Psilotum sp, aspecto general y esporangio trilocular b.- Lycopodium sp, aspecto general y detalle mostrando los esporangios a lo largo del eje c.- Lycopodium sp, aspecto general con estróbilos apicales y detalle de estróbilo d.- Selaginella sp, aspecto general y porción de estróbilo mostrando una macrosporófila con macrosporangio y una microsporófila con microsporangio e.- Equisetum sp, aspecto general con rama fértil y porción de estróbilo con esporangios. Pteridofitas con macrófilas f-g f.- Salvinia sp, g.Marsilea sp. Figura 23. Pteridofitas con macrófilas. Filicales: a.- Esporofito con tallo representado por un rizoma subterráneo, con rizoides en el lado ventral y hojas en el lado dorsal, las hojas son circinadas b.- Prótalo o gametofito monoico visto por su cara ventral, con arquegonios, anteridios y rizoides c.- Prótalo con esporofito joven d.- Pinna de fronde vista por la cara inferior con soros cubiertos por el indusio e.- Pinna de fronde vista por la cara inferior con soros desnudos f.- Corte transversal de la lámina foliar con soro protegido por el indusio g.- Esporangio cerrado y abierto. BIBLIOGRAFÍA BOLD, H.C.; C. Alexopoulos y T. Delevoryas. 1980. Morphology of Plants and Fungi. 4a. Ed. Harper & Row. New York. Caps. 13-18. CRONQUIST, A. Introducción a la Botánica. 3ª. Ed. CECSA. México. Caps. 18-21. LINDORF, H.; L. Parisca y P. Rodríguez. 1985. Botánica. Clasificación, Estructura, Reproducción. EBUC. Caracas. Cap. XIII. RAVEN, P.H.; R.F. Evert y S.E. Eichhorn. 1999. 6a. Ed. W.H. Freeman and Co. Worth Publishers. New York. Cap.19. SCAGEL, R.F. et al. 1973. El Reino Vegetal. Caps. 18-21. STRASBURGER, E. et al. 1986. Tratado de Botánica. 7ª Ed. Marín. Barcelona. Pág. 717. Guía-Informe PTERIDOFITAS DE HOJAS MICROFILAS NOMBRE: CÉDULA: Fecha: OBSERVACIONES: 1.- Pteridofitas con hojas micrófilas (figura 22). Material: Psilotum (Div. Psilotophyta), Lycopodium, Lycopodiella, Huperzia y Sellaginella, (Div. Lycophyta), y Equisetum (Div. Sphenophyta). Estudie: a.- Grado de diferenciación del cuerpo de la planta esporofítica. Presencia de raíz, tallo y hojas. b.- Tipo de ramificación del eje (dicotómico, seudomonopódico, en verticilos). c.- Aspecto, complejidad y disposición de las hojas. d.- Ubique los esporangios. Note cualquier particularidad con respecto a su distribución. e.- Note si las esporófilas se asocian para formar estróbilos o no. Anote los grupos que presentan estróbilos. f.- Rompa un esporangio y vea al microscopio las esporas. Note cualquier variación de tamaño. También puede realizar las observaciones en cortes transversales de los esporangios preparados en láminas permanentes. g.- Observe una sección transversal del tallo. Distinga al microscopio la organización del tejido vascular y mediante la ayuda de la fig. 21 determine el tipo de estela. h.- Haga un dibujo de la planta y del corte, y denomine sus partes. i.- Realice esquemas de las láminas preparadas puestas a su disposición. Material 1. Esquema general del esporofito de: Corte transversal del tallo de: Aumento: Tipo de estela: Esquema del estróbilo o de los esporangios Aumento: Material 2. Esquema general del esporofito de: Corte transversal del tallo de: Aumento: Tipo de estela: Esquema del estróbilo o de los esporangios Aumento: Material 3. Esquema general del esporofito de: Corte transversal del tallo de: Aumento: Tipo de estela: Esquema del estróbilo o de los esporangios Aumento: Material 4. Esquema general del esporofito de: Corte transversal del tallo de: Aumento: Tipo de estela: Esquema del estróbilo o de los esporangios Aumento: Material 5. Esquema general del esporofito de: Corte transversal del tallo de: Aumento: Tipo de estela: Esquema del estróbilo o de los esporangios Aumento: Guía-Informe PTERIDOFITAS DE HOJAS MACROFILAS NOMBRE: CÉDULA: Fecha: OBSERVACIONES: 2.- Pteridofitas con hojas macrófilas (División Pterophyta). De esta división se estudiará a la clase Filicopsida, que reúne entre otros al orden Filicales, y a las Marsileales y Salviniales. Filicales: son los helechos modernos, terrestres y homospóricos. En algunas de las especies más corrientes (fig. 23 a), observe: a.- Aspecto general de la planta esporofítica. b.- Tamaño, forma y disposición de las hojas (frondes). Observe la nerviación y note que los frondes jóvenes aparecen enrollados (vernación o prefoliación circinada). c.- Ubique los esporangios y describa cómo se organizan sobre las esporófilas (hojas reproductivas). Muchas veces forman grupos (soros) que pueden estar o no cubiertos por una membrana (indusio). Note que las esporófilas no se diferencian morfológicamente de las nomófilas (hojas vegetativas). d.- Describa los diferentes tipos de esporangios encontrados. e.- Analice uno de los esporangios y observe el mecanismo de dispersión de sus esporas. f.- Distinga e identifique las partes de un esporangio. g.- Observe las esporas al microscopio. h.- Observe una sección transversal del tallo (rizoma) o pecíolo en una de las especies estudiadas. Distinga al microscopio la organización del tejido vascular. Dibuje y denomine las partes. i.- Haga dibujos que muestren el hábito de las especies estudiadas, así como los detalles. Denomine las partes. Material 1. Esquema general del esporofito de: Material 2. Esquema general del esporofito de: Material 3. Esquema general del esporofito de: Material 4. Esquema general del esporofito de: Corte transversal del rizoma o del pecíolo de: Aumento: Tipo de estela: Corte transversal de fronde con soros: Aumento: Esquema del gametofito con gametangios: Aumento: Marsileas y salvinias: son helechos de agua dulce, heterospóricos y de pequeño tamaño (fig.22 f-g). Material: representantes de los géneros: Azolla, Salvinia o Marsilea, que se pueden encontrar en charcos o lagunas. Observe: a.- Aspecto general de la planta esporofítica. b.- Si tiene plantas fértiles, ubique y describa los esporangios. c.- Haga dibujos que muestren el hábito de las especies estudiadas. Denomine las partes. Material 1. Esquema general del esporofito de: Material 2. Esquema general del esporofito de: Material 3. Esquema general del esporofito de: 4.- Prepare un cuadro comparativo de las distintas divisiones de pteridofitas, usando las características estudiadas por Ud. Reconozca las características comunes y no comunes.