Metafitas CRDITOS

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MetafitasCRÉDITOS

• Autoría de la presentación en Power Point Juan
  Ignacio Noriega Iglesias
• Texto (con modificaciones) e imágenes procedentes
  de
• Biología y Geología 1Bachillerato
• Autores del texto Natividad Ferrer Marí, Miguel
  García Vicente, Manuel Medina Martínez.
• Editorial Bruño
• Madrid, 2002
• ISBN 84-216-4329-0
• Excepto las siguientes fotos, propiedad de Juan
  Ignacio Noriega Iglesias
• Diapositivas 2 (superior derecha), 23 (central),
  24, 25 y 26, 27 (derecha superior), 28 (derecha
  superior), 29 (las dos inferiores), 34, 35
  (ambas), 42 (las tres de la zona derecha
  inferior) y 52.
• El resto de las imágenes procede de diversas
  fuentes en Internet.

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La diversidad en el reino metafitasLa evolución
de las plantas

• Origen de las metafitas clorofíceas (algas
  verdes fotosintéticas) del Ordovícico (-450 MA)
• Colonización ambiente terrestre
• Problemas de desecación
• Problemas de sustentación
• Mayor cantidad de luz para fotosínt.
• Mayor aporte de nutrientes (suelo)
• Poca competencia
• Primeros fósiles Rhynia (silúrico, -430 MA)
  (antecesor de pteridófitos -helechos-
  angiospermas y gimnospermas)
• Primeras gimnospermas (-300 MA)
• Primeras angiospermas (-120 MA)

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Actualmente los bosques tropicales ocupan la
región ecuatorial del planeta y entre el Ecuador
y el Polo hay una diferencia térmica de 50 ºC.
Hace 65 millones de años la temperatura media del
planeta era 8C superior a la actual y la
diferencia térmica entre el Ecuador y el Polo era
de unos pocos grados. Todo el planeta tenía un
clima tropical y apto para los señores de la
Tierra de esta época los dinosaurios (aunque
estaban al borde de la extinción)
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La diversidad en el reino metafitasLa evolución
de las plantas
Primeras angiosspermas
Primeros dinosaurios
Primeros reptiles
Primeros anfibios
Primeras gimnospermas
Primeros vegetales terrestres
Ordovícico
Primeros peces
Cámbrico
Extinciones masivas
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La diversidad en el reino metafitasLa evolución
de las plantasUna reconstrucción paleogeográfica
Pérmico inf.
Carbonífero
Del Cámbrico al Pérmico y me llevo una
Devónico inf.
Ordovícico inf.
Cámbrico superior
Silúrico medio
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La diversidad en el reino metafitasLa evolución
de las plantas
Los paisajes (submarinos) del Cámbrico
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La diversidad en el reino metafitasLa evolución
de las plantas
Los paisajes del Ordovícico
Sin especies terrestres aún
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La diversidad en el reino metafitasLa evolución
de las plantas
Los paisajes del Silúrico
Algas clorofíceas que quedan emergidas
ocasionalmente
Primeros invertebrados
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La diversidad en el reino metafitasLa evolución
de las plantas
Los paisajes del Devónico (en tierra) I
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La diversidad en el reino metafitasLa evolución
de las plantas
Los paisajes del Devónico (en tierra) II
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La diversidad en el reino metafitasLa evolución
de las plantas
Los paisajes del Devónico (en el mar)
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La diversidad en el reino metafitasLa evolución
de las plantas
Los paisajes del Carbonífero I
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La diversidad en el reino metafitasLa evolución
de las plantas
Los paisajes del Carbonífero II
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La diversidad en el reino metafitasLa evolución
de las plantas
Los paisajes del Pérmico
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La diversidad en el reino metafitasLas algas
clorofíceas (origen de la metafitas)
Oedogonium
Volvox
Pluricelular
Colonia
Colonias hijas
Scenedesmus
Unicelular
Unicelular o en agrupaciones de 4 células
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La diversidad en el reino metafitasLos vegetales
colonizan la tierra (Silúrico)
Ramificación dicotómica
Esporangios
50 cm
Rhynia
Cooksonia
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La diversidad en el reino metafitasLos vegetales
colonizan la tierra (Silúrico)
Situación de los continentes en
en el silúrico medio
el ordovícico inferior
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La diversidad en el reino metafitasLa evolución
de las plantasUn ciclo de vida con ALTERNANCIA
DE GENERACIONES

• Ciclo biológico de las metafitas es una
  Alternancia de Generaciones (AG) y una
  Alternancia de Fases (AF)
• Generaciones
• Gametofítica (gametofito) (n)
• Formación de gametos n por M! En gametangios
  masculinos y femeninos
• Esporofítica (esporofito) (2n)
• Formación de esporas n por R!
• Fases
• Haploide (n)
• Diploide (2n)
• Diferencias entre algas (protistas) y metafitas
• En metafitas, cigoto es retenido en gametangio
  femenino, donde se originará el esporofito

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La diversidad en el reino metafitasLa evolución
de las plantasAlgunas diferencias entre
protistas pluricelulares y metafitas (I)
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La diversidad en el reino metafitasLa evolución
de las plantasAlgunas diferencias entre
protistas pluricelulares y metafitas (II)

• Tendencia evolutiva
• predominio del esporofito sobre el gametofito

CORMO
TALO
METAFITAS
PROTISTAS
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La diversidad en el reino metafitasLos briófitos
(división Bryophyta) Características (I)

• Metafitas no vasculares
• Especies propias de lugares húmedos
• En general, pocos requerimientos de suelo
• Sensibles a la contaminación
• Estructura del gametofito
• rizoides
• cauloides
• filoides
• Anteridios contiene gametos masculinos
  flagelados (anterozoides)
• Arquegonios contiene gametos femeninos inmóviles
  (oosferas)
• Estructura del esporofito
• pedúnculo (seta)
• cápsula (esporangio esporas por R!)
• Clasificación
• Hepáticas
• Antocerotas (suprimir)
• Musgos

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La diversidad en el reino metafitasLos briófitos
(división Bryophyta) Características (II)Ciclo
biológico
mayo-junio-julio
Anteridio con anterozoides
marzo-abril
Arquegonio con oosfera
otoño
invierno
protonema
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La diversidad en el reino metafitasLos briófitos
(división Bryophyta) Características (III)
Crecimiento del esporofito
Estructura de la cápsula
Crecimiento del gametofito
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La diversidad en el reino metafitasLos briófitos
(división Bryophyta) Características (IV)
Gametofitos y esporofitos de musgo (Cabrales,
8.02.2005)
25
La diversidad en el reino metafitasLos briófitos
(división Bryophyta) Características (V)
Gametofitos de hepática (Munietsos, 22.04.2004)
Gametofitos de musgo (Munietsos, 22.04.2004)
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La diversidad en el reino metafitasLos
pteridófitos (división Pteridophyta)
Características (I)

• Metafitas vasculares (cormofitas) sin semillas
• Esplendor Carbonífero (carbón)
• Porte desde herbáceo a arbóreo
• Esporofito (generación dominante) con sistema
  vascular (xilema y floema) que tiene lignina en
  paredes celulares
• Gametofito sin sistema vascular
• Anterozoides flagelados
• Oosfera inmóvil
• Esporas reduccionales (R!) formadas en
  esporangios agrupados en soros
• Frondes (hojas)
• Rizoma (tallo)
• Raíces

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La diversidad en el reino metafitasLos
pteridófitos (división Pteridophyta)
Clasificación (II)
Helechos Frondes, rizoma y raíces Esporangios en
soros
Psilofitinas Esporangios apicales Tallos dicótomos
Licopodios Micrófilos en espiral con esporangios
en estróbilos apicales
Equisetos Frondes reducidas a pequeñas
escamas Estróbilos apicales
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La diversidad en el reino metafitasLos
pteridófitos (división Pteridophyta)
Clasificación (I)
Helechos Devónico medio
Psilofitinas Silúrico
Fronde del esporofito
Pinnas de la fronde
Licopodios Devónico
Equisetos Finales Devónico
Licopodios actuales
29
La diversidad en el reino metafitasLos
pteridófitos (división Pteridophyta) Grupos
actuales
Equiseto actual
Licopodio actual
Frondes del esporofito
Helechos actuales
Frondes en desarrollo
Frondes desarrolladas
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La diversidad en el reino metafitasLos
pteridófitos (división Pteridophyta) Ciclo
biológico
Anteridios y arquegonios en su cara inferior
Oosfera (n)
Anterozoides (n)
Otoño
31
La diversidad en el reino metafitasPteridófitos
en aquellos bosques del Devónico medio
Primitivos helechos arborescentes
Antecesor de los Licopodios arborescentes
Equisetos primitivos
32
La diversidad en el reino metafitasPteridófitos
en aquellos bosques del Devónico y del Carbonífero
Lepidodendron Licopodios
Sigillaria Licopodios
Carbonífero
Devónico
Calamites Equisetos
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Una clasificación aclaratoria
Licopodios
Reproducción con esporas
Equisetos
Metafitas vasculares
Helechos
Cicadófitos
Gynkgófitos
Espermatófitos
Pinófitos
Gnetófitos
Magnoliófitos
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La diversidad en el reino metafitasLos
espermatófitos. Características
ESPERMATÓFITOS
Metafitas vasculares con semilla
Predominio del esporofito sobre el gametofito
Cormo (órganos raíz, tallo y hojas)
35
La diversidad en el reino metafitasLos
espermatófitos. Clasificación y características
Conos masculinos de Pinus sp

• Pinófitas ( gimnospermas)
• Sin flores
• Polinización por aire
• Óvulos desnudos y alojados en conos (masculinos o
  femeninos)
• Semillas desnudas (no encerradas en fruto)
• Sin fruto
• Xilema con traquéidas
• Magnoliófitas ( angiospermas)
• Con flores
• Polinización por insectos (nectarios)
• Óvulos encerrados en carpelos
• Semillas encerradas en frutos
• Con fruto
• Xilema con tráqueas

Flores masculinas (amentos) de Betula sp
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La diversidad en el reino metafitasLos
espermatófitos. Características
Gametos masculinos no flagelados formados en
gametofito masculino
No necesidad de ambientes húmedos para la
reproducción
Más posibilidades de colonización
Antera con 4 sacos polínicos o microsporangios
Gametofito masculino ubicado dentro de la
microspora ( grano de polen)
Microsporas formadas en los microsporangios (
sacos polínicos) de las anteras
Grano de polen o microspora (CT)
Gametofito masculino
El esporofito recién formado es mantenido en
estado embrionario dentro de la semilla
Gametos masculinos
37
La diversidad en el reino metafitasLos
espermatófitos. Características
Este primordio seminal contiene un saco
embrionario
Estigma
Estilo
El óvulo tras ser fecundado
Ovario
Primordios seminales óvulos
El gineceo de la flor
Gametofito femenino ( saco embrionario)
encerrado en óvulo o primordio seminal (
megasporangio)
38
La diversidad en el reino metafitasLos
espermatófitos. Características ciclo biológico
Óvulo megasporangio primordio seminal (2n)
Microsporangios sacos polínicos (2n)
Gametos masculinos o núcleos espermáticos) (n)
Gameto femenino u oosfera (n)
saco embrionario
39
La diversidad en el reino metafitas La evolución
de los gametofitos y de los tipos de gametos
desde los Briófitos a los Espermatófitos

• Briófitos claramente visible (gametos masculinos
  flagelados)
• Pteridófitos en forma de prótalo (gametos
  masculinos flagelados)
• Prefanerógamas (especies intermedias entre
  Pteridófitos y Espermatófitos, que dieron origen
  a éstos últimos) (gametos masculinos flagelados)
  (Ej. Cycas)
• Espermatófitos (gametos masculinos no flagelados)
• Gimnospermas (pinófitos) como el óvulo
  (megasporangio) es desnudo (no encerrado en un
  carpelo) el grano de polen, traído por el aire,
  llega directamente a él
• Angiospermas (magnoliófitos) como el óvulo está
  protegido dentro de un carpelo, el grano de polen
  precisa emitir un tubo polínico para que los
  gametos masculinos lleguen al óvulo ()

()
40
La diversidad en el reino metafitasLos
espermatófitos. Pinófitas o Gimnospermas
Clasificación
PTERIDOSPERMAS
PROGIMNOSPERMAS
BENNETTITINAS
CICADATAS
Archaeopteris
Medullosa
Cycas
Williamsonia
GINKGOATAS
CONÍFERAS
Ginkgo biloba
Pinus
41
La diversidad en el reino metafitasPteridófitos
y Espermatófitos en aquellos bosques del
Devónico y del Carbonífero
Calamites
Cordaites Antecesor de los pinos
Progimnospermas
Licopodios
20 m
30 m
42
La diversidad en el reino metafitasLos
espermatófitos. Pinofitas o gimnospermas.Ciclo
biológico en la clase Coníferas (I)
Sección en aumento de cono femenino
Conos masculinos
Estróbilo
Cono femenino
43
La diversidad en el reino metafitasLos
espermatófitos. Pinofitas o gimnospermas.Ciclo
biológico en la clase Coníferas (II)
Microspora o grano de polen
Cono femenino en el tiempo de la polinización
Cono masculino
Sección longitudinal de un cono femenino
1 año después
oosfera
Sección longitudinal de un cono masculino
Gametofito femenino
Obsérvese cómo va creciendo el cono femenino tras
la fecundación
A los 2 ó 3 años los estróbilos o piñas liberan
las semillas desnudas (piñones), que se dispersan
por el viento
44
La diversidad en el reino metafitasLos
espermatófitos Magnoliófitas o
AngiospermasCaracterísticas detalladas (I)

• Metafitas vasculares con flor y semilla
• Taxón actual más importante de las metafitas
• Óvulo (primordio seminal) en carpelo
• Semilla en fruto
• Esporofito con xilema y floema más evolucionados
• Xma con tráqueas
• Fma con tubos y placas cribosas
• Estructura de la flor
• La mayoría hermafroditas
• Gineceo
• Carpelo(s) (ovario estilo estigma)
• Óvulos (primordios seminales)
• Saco embrionario (gametofito femenino) con una
  oosfera
• Androceo
• Estambres (filamento antera)
• Sacos polínicos o microsporangios (2 por teca,
  luego 4 por antera)
• Granos de polen o microsporas

4 tecas
CT de carpelo con tres ovarios
Óvulo
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La diversidad en el reino metafitasLos
espermatófitos Magnoliofitas o
AngiospermasCaracterísticas detalladas (II) y
ciclo biológico (I)
Granos de polen de Brassica en germinación
Varios planos de simetría en la flor actinomorfa
Grano de polen con tubo polínico
nucela
Células antípodas
2 núcleos polares
oosfera
Un solo plano de simetría en la flor zigomorfa
2 núcleos espermáticos
tegumentos
micropilo
46
La diversidad en el reino metafitasLos
espermatófitos Magnoliófitas o
AngiospermasEstructura de la flor y ciclo
biológico (II)
Gineceo
Androceo
Corola
Cáliz
47
La diversidad en el reino metafitasLos
espermatófitos Magnoliofitas o
AngiospermasClasificación
MONOCOTILEDÓNEAS
DICOTILEDÓNEAS
48
La diversidad en el reino metafitasLos
espermatófitos Magnoliofitas o
AngiospermasCiclo biológico (III)
2n
Doble fecundación
49
Comparemos las diversas formas de fecundación en
las metafitas
ESPERMATÓFITAS PINÓFITAS
BRIOFITAS
PTERIDÓFITAS
ESPERMATÓFITAS MAGNOLIÓFITAS
50
La diversidad en el reino metafitasLos
espermatófitos Magnoliofitas o
AngiospermasCiclo biológico (IV) Semilla y fruto

• Semilla
• Embrión
• Uno o dos cotiledones
• Plúmula ? tallito del esporofito
• Gémula
• Hipocotilo
• Radícula ? raíz del esporofito
• Albumen o endospermo
• Tegumentos
• Primina (en el óvulo) ? Testa (en la semilla)
• Secundina (óvulo) ? Tegmen (semilla)
• Fruto
• Desaparición de pétalos y sépalos
• Engrosamiento del ovario
• Pericarpio ?
• Exocarpio
• Mesocarpio
• Endocarpio

Los cotiledones pueden haber absorbido todo o
parte del endospermo
51
La diversidad en el reino metafitasLos
espermatófitos Magnoliofitas o
AngiospermasCiclo biológico (V)Qué ocurre con
los componentes de la flor si hay fecundación?
52
La diversidad en el reino metafitasLos
espermatófitos Magnoliofitas o AngiospermasDe
la flor al fruto en el limón (Citrus x limon)
53
La diversidad en el reino metafitasLos
espermatófitos Magnoliofitas o
AngiospermasCiclo biológico (IV) Semilla y fruto
mostaza
amapola
manzana
guisante
cereza
bellota
uva
pipa de girasol
avellana
naranja
fresa
higo
olmo
centeno
Aquilegia