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6.2.1: Anthocerotophyta - Biología

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Objetivos de aprendizaje

  • Utilice rasgos morfológicos y componentes celulares para distinguir entre hornworts y otras briófitas.
  • Identificar estructuras y fases en el ciclo de vida del hornwort; conoce su ploidía.
  • Etiquete un esporofito de hornwort y describa su desarrollo.

Hornworts, Phylum Anthocerotophyta

El nombre Anthocerotophyta significa 'planta de flor de cuerno'. Estas extrañas plantas, llamadas hornworts, reciben su nombre de los esporofitos en forma de cuerno que producen. Los cuernos tienen un gametofito talloide aplanado, del cual crecen sus esporofitos fotosintéticos largos (Figura ( PageIndex {1} )), compuestos por un esporangio con un columela y seudoelaters. El esporofito crece a partir de un meristemo basal, con los tejidos más antiguos en el ápice. Cuando las esporas han madurado, el esporangio se seca y se dehisce, y se abre para liberar las esporas. Los pseudoelaters multicelulares largos (los elaters verdaderos son una sola célula) dentro del esporangio ayudan a dispersar las esporas. Los hornworts son algo raros y bastante pequeños, y prefieren lugares sombreados y húmedos. A menudo se encuentran creciendo en los lados fangosos de las vías fluviales, desde pequeñas zanjas hasta arroyos más grandes.

La presencia de estomas sobre los esporofitos y la capacidad de algunos esporofitos del hornwort para ramificarse (¡y a veces incluso vivir independientemente del gametofito!) apoyan la hipótesis de que los hornworts son hermanas de las plantas vasculares (traqueofitas). Sin embargo, las hornworts se analizan primero en este capítulo debido a su morfología de gametofito estrictamente talloide.

Morfología de gametofitos

Los gametofitos de Hornwort son exclusivamente talloides, a menudo con compartimentos de cianobacterias mutualistas del género Nostoc. Las células dentro del gametofito son monoplastídico (Figura ( PageIndex {2} )), que contiene un cloroplasto grande en cada celda. Similar a las algas verdes, los cloroplastos de hornwort contienen un pirenoide donde se concentra el almacenamiento de almidón. En el exterior del talo, poros simples permitir el intercambio de gases. A diferencia de los estomas, los poros simples no tienen células protectoras, lo que significa que están permanentemente abiertos. Algunas especies de hornwort albergan colonias de Nostoc dentro del gametofito talo, proporcionando acceso al nitrógeno fijado por la colonia de cianobacterias.

Morfología de los esporofitos

Los esporofitos de Hornwort se componen de un esporangio lineal que carece de una seta. Crece de un meristemo basal, lo que significa que las células del ápice son las más antiguas. Cuando veas madurar los esporangios, esto se vuelve más obvio, ya que la punta se seca primero y se dehisce (Figura ( PageIndex {3} )) para liberar las esporas. A diferencia del gametofito, el esporofito posee verdaderos estomas para el intercambio de gases, aunque los estomas se han perdido en algunos linajes. En particular, los esporofitos de hornwort son fotosintéticos y capaces de transferir fotosintatos al gametofito. En otros linajes de briofitas, el esporofito depende casi por completo del gametofito para su nutrición.

Dentro del sporgangium, hay una columela central (Figura ( PageIndex {4} )) y, a menudo, pseudoelatores y / o células estériles que ayudan en la dispersión de las esporas al retorcerse cuando están secas.

Los estomas en el esporofito pueden ayudar en la dispersión de las esporas al permitir que el esporangio se seque, proporcionando las condiciones necesarias para la dehiscencia. La figura ( PageIndex {5} ) recorre las etapas de maduración de los esporofitos, mostrando la apariencia de los estomas en cada etapa.

Ciclo vital

El ciclo de vida de la hornwort, como todas las plantas, es una alternancia de generaciones. La etapa multicelular haploide, el gametofito, es la fase más larga y de mayor duración de este ciclo de vida. La mayoría de los gametofitos de hornwort son monetario, lo que significa que ambos tipos de gametangia (anteridios y arquegonios) se producen en el mismo gametofito. El ciclo de vida que se muestra en la Figura ( PageIndex {6} ) presenta un gametofito monoico. Si una hornwort es dioica, el ciclo de vida tendría anteridios y arquegonios producidos en gametofitos separados y el esporofito crecería a partir del gametofito que produce arquegonios.

Como será el caso de todas las plantas, las arquegonias producen uno o más huevos y los anteridios producen muchos espermatozoides. Estos gametos haploides se producen por mitosis. Los espermatozoides tienen dos flagelos y deben nadar a través del agua para llegar al óvulo en la base del archegonium. La fertilización (fusión del óvulo y el esperma) da como resultado un cigoto diploide. Este cigoto crece dentro del archegonium, alimentado por el gametofito. Todas las plantas terrestres retienen y nutren al cigoto, llamado embrión, por lo que a veces se les llama embriofitos. La meiosis ocurre dentro del esporangio (también llamado cápsula), produciendo esporas haploides que se dispersan por el aire.


Eukarioti

Eukarioti (grč. εὖ - UE = pravi + κάρυον - karyon = jezgro) su organizmi odnosno ćelije kod kojih je nasljedni materijal smješten u jedru obavijenom posebnom jedarnon membranom. U eukariotskoj ćeliji razvile su se i brojne ćelijske organele kojih nema kod prokariotskih organizama, među kojima su: endoplazmatski retikulum, Golđijev aparat, lizozomi i dr. [1] [2] & lt

Eukarioti pripadaju taksonu Eukarya ili Eucariota. [3] [4] [5] Eukarioti mogu se reproducirati i aseksualno putem mitoze i seksualno putem mejoze i spajanja gameta. U mitozi, od jedne ćelije dijeljenjem nastaju dvije genetički identične ćelije. U mejozi, nakon replikacije DNK slijede dva kruga podjele ćelije za proizvodnju četiri kćeri ćelije, od kojih je svaka sa polovinom broja hromosom [] a u odnosu na originalnu roditeljsku ćeljeiju (astaelić haploidne). One djeluju kao spolne ćelije (gameti - svaki gamet ima samo jedan iz svakog para hromosoma, svaki je jedinstvena genetička kombinacija oodgovarajućeg para roditeljskih hromosoma). To je rezultat genetičke rekombinacije tokom mejoze.

Domen Eukaryota je monofiletski i čini jedan od tri domena života. Ostala dva, Bacteria i Archaea, su prokarioti [6] i nemaju pomenuta svojstva. Eukarioti predstavljaju malu manjinu svih živih bića. Međutim, zbog mnogo veće količine, u ukupnoj količini biomase na Zemlji, procjenjuje se da su izjednačeni sa prokariotima. [7] Prvi eukarioti pojavili su se prije približno oko 1,6–2,1 milijarde godina (tokom eona proterozoik).


Variedad de vida

Pertenece a: Arecaceae.
Contiene: Licuala.

Las Coryphoideae son un grupo de palmeras cuyos miembros suelen presentar hojas palmeadas o costapalmadas, induplicadas y / o flores apocarposas.

& lt == Coryphoideae
| --Borasseae HB09
| | --Hyphaeninae HB09
| `--Lataniinae HB09
| |--Latania doddigesii BP60
| `--Borassus flabellifer HB09, KJ05
`--Corypheae BBB03
| I. s.: Guihaia BBB03
| Kerriodoxa BBB03
--Livistoninae BBB03
|--Licuala SDK-L03
|--Johannesteijsmannia altifrons SDK-L03, P88
`--Livistona B12
|--L. alfredii MLP09
|--L. australis (Brown) von Martius 1838 HE80 [=Corypha australis B78]
|--L. benthamii B00
|--L. chinensis A80b
| |--L. c. var. chinensis A80b
| |--L. c. var. boninensis A80a
| `--L. c. var. subglobosa A80b
|--L. decipiens B00
|--L. drudei B00
|--L. eastonii LK14
|--L. humilis [incl. L. leichhardtii] B78
|--L. inermis B78
|--L. lorophylla B12
|--L. mariae B00
|--L. muelleri B00
|--L. nasmophila B12
`--L. nitida B00

Coryphoideae incertae sedis:
Chamaerops humilis Z03, R-CT01
Copernicia Z03
|--C. alba F11
`--C. australis F11
Chuniophoenix Z03
Fénix Z03
|--P. canariensis Chabaud 1882 HE80
|--P. dactylifera MLP09
|--P. reclinata DS04
|--P. sylvestris KJ05
`--P. theophrasti D81
Medemia Z03
Satranalia Z03
Thrinax F11 [Thrinacinae SDK-L03]
`--T. radiata F11

* Tipo de especie de nombre genérico indicado

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6.2.1: Anthocerotophyta - Biología

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Una revisión de las pequeñas abejas carpinteras del género Ceratina, Subgénero Ceratinidia, de Tailandia (Hymenoptera, Apidae)

Natapot Warrit, 1,2 Charles D. Michener, 3 Chariya Lekprayoon 1

1 (NW, CL) Centro de Excelencia en Entomología, Departamento de Biología, Facultad de Ciencias, Chulalongko
2 (NO) Departamento de Entomología, Museo Nacional de Historia Natural, Institución Smithsonian, Washington
3 (CDM) División de Entomología, Museo de Historia Natural y Programa de Entomología de la Universidad de Kansas, De


La evolución de los ciclos de vida

Toutes les plantes multicellulaires ont un cycle de vie formé de deux phase (haplophase et diplophase) se superposant, pour ces plantes, à deux générations. L'une, appelée gamétophyte, produit des gamètes (mâles ou femelles), et correspon à l'haplophase & # 160: les cellules possèdent un seul jeu de chromosomes (nota & # 1601N). L'autre, appelée sporophyte, produit des spores, et corresponde à la diplophase & # 160: les cellules possèdent deux jeux de cromosomes reagrupados en pares (notés & # 1602N). Les deux générations peuvent avoir une apparence identique (en parle d ’isomorfia) ou très dissemblable (en parle d ’hétéromorphie).

En general, l'évolution des plantes est allée de l'isomorphie vers l'hétéromorphie. Les algues ayant donné naissance aux plantes terrestres étaient presque certainement monogénétiques & # 160: une seule génération haploïde durant tout leur cycle of vie & # 160 l'étape 2N est réduite au zygote, par définition unicellulaire. En revanche, toutes les plantes terrestres (les embryophytes) sont digénétiques, c'est-à-dire que les haplophases y les diplophases sont toutes deux multicellulaires [21]. Cependant deux tendances opposées apparaissent & # 160: les bryophytes (les hépatiques et les mousses) ont une haplophase développée, et la phase sporophyte en devient presque complètement dépendante, alors que les plantes vasculaires, au contraire, ont développé la fase sporophyte étant particulièrement réduite chez les plantes à graines.

Deux théories s'opposent pour expliquer l'apparition de ces plantes digénétiques.

La théorie de l'interpolation (connue aussi comme théorie antithétique ou intercalaire) [22] considère la fase sporophyte comme une nouveauté fondamentale, causée par la division mitotique d'un zygote fraîchement germé, qui continue jusqu'à ce que la méiose produise des spores. Cette théorie demande que les premiers sporophytes aient eu une morphologie très différente de celle des gamétophytes dont ils dépendaient [22]. Cela semble correspondre à ce que nous savons des bryophytes, pour lesquels un gamétophyte à thalle est "parasité" par des sporophytes simples, qui ne sont souvent formés que d'un sporange sur une tige. Par la suite, la complexification croissante de ces sporophytes leur permettrait d'acquérir des cellules capables de photosynthèse, les rendant indépendants d'un gamétophyte, comme c'est le cas de certains Anthocérotes, et finalement devait aboutir au développement d'organes et de tissus vasculaires, le sporophyte devenant la fase dominante [21]. L'observation de petits spécimens de Cooksonia (ne se développant que grâce à une génération gamétophyte), comparés à des individus de plus grande taille axiale permettant l'apparition de tissu photosynthétique, fournit une route posible pour cette évolution, justifiant ce modèle théorique [22].

L'autre hypothèse est la théorie de la transformación (nuestro homólogo). Elle postule l'apparition soudaine des sporophytes correspondant à une méiose retardée après la germination du zygote. Comme elles utiliseraient le même matériel génétique, l'haplophase et la diplophase se ressembleraient. Ceci expliquerait le comportement de certaines algues, alternant des générations sporophytes et gamétophytes identiques. Des adaptations ultérieures à des Environnements terrestres plus secs, rendant la reproducción sexuée difficile, resulteraient en une simplification du gamétophyte sexuellement actif, et en unelaboration de la fase sporophyte permettant une meilleure dispersion de esporas impermeables [21]. Les tissus des sporophytes et des gamétophytes conservés dans la flore de Rhynie sont de complexité comparable, ce qui est considéré comme un argumento en faveur de cette théorie [22], [23], [24].


Reproducción

La división celular generalmente tiene lugar asexualmente por mitosis, un proceso que permite que cada núcleo hijo reciba una copia de cada cromosoma. En la mayoría de los eucariotas, también hay un proceso de reproducción sexual, que típicamente implica una alternancia entre generaciones haploides, en las que solo está presente una copia de cada cromosoma, y ​​generaciones diploides, en las que están presentes dos copias de cada cromosoma, que se producen a través de la meiosis. Hay una variación considerable en este patrón.

Los eucariotas tienen una menor proporción de superficie a volumen que los procariotas y, por lo tanto, tienen tasas metabólicas más bajas y tiempos de generación más largos. En algunos organismos multicelulares, las células especializadas para el metabolismo tendrán áreas de superficie agrandadas, como las vellosidades intestinales.

La evolución de la reproducción sexual puede ser una característica primordial y fundamental de los eucariotas. Basándose en un análisis filogenético, Dacks y Roger propusieron que el sexo facultativo estaba presente en el ancestro común de todos los eucariotas. [17] Un conjunto básico de genes que funcionan en la meiosis está presente en ambos tricomonas vaginalis y Giardia intestinalis, dos organismos que antes se pensaba que eran asexuales. [18] [19] Dado que estas dos especies son descendientes de linajes que divergieron temprano del árbol evolutivo eucariota, se infirió que los genes meióticos centrales, y por lo tanto el sexo, probablemente estaban presentes en un ancestro común de todos los eucariotas. [18] [19] Otros estudios sobre especies eucariotas que alguna vez se pensó que eran asexuales han revelado evidencia de un ciclo sexual. Por ejemplo, recientemente se ha demostrado que los protozoos parásitos del género Leishmania tienen un ciclo sexual. [20] Además, la evidencia ahora indica que las amebas, que antes se consideraban asexuales, eran sexualmente antiguas y que la mayoría de los grupos asexuales actuales probablemente surgieron recientemente e independientemente. [21]


Biología (plan 1997) 2019-2

Que el alumno comprenda la importancia del conocimiento de la anatomía y los métodos de conservación en el estudio de las briofitas y pteridofitas.

Que el alumno adquiera y desarrolle conocimientos y habilidades sobre la estructura y propagación de las briofitas y pteridofitas necesarias para realizar una investigación en laboratorio y campo.

Metodología y enseñanza.

Las clases de carácter teórico-práctico serán impartidas por dos profesores. Los alumnos se organizarán en equipos de dos personas y bajo este formato de trabajo presentarán artículos en clase. Los estudiantes deberán participar activamente en la discusión de los artículos. Las fechas de presentación serán distribuidas en orden temático según el programa. Las actividades prácticas serán realizadas en equipos con el fin de desarrollar un proyecto a lo largo del semestre, los resultados se entregarán al final del mismo. Se realizará una práctica de campo de tres días al inicio del semestre, donde se colectará material biológico fértil herborizado y fijado. La obtención de los ejemplares se llevará a cabo siguiendo las técnicas de colección botánicas y el material colectado será utilizado durante las prácticas de laboratorio a lo largo del semestre.

Evaluación del curso.

Discusión de artículos en clase.

Proyecto semestral derivado de las actividades de laboratorio.

1.- Introducción.

Que el alumno domina el conocimiento de los caracteres diagnósticos y los fundamentos de las relaciones filogenéticas de Marchantiophyta, Anthocerotophyta, Briophyta, Lycophyta y Monilophyta.

1.1 Caracterización del ciclo de vida.

1.2.1 Caracteres diagnósticos

1.2.2 Filogenia y clasificación actual.

2.- Estructura y función de Marchantiophyta, Anthocerotophyta y Bryophyta

Que el alumno conozca los aspectos más relevantes de la organización del gametofito y del esporofito en las tres divisiones.

2.1 Estructura y organización del talo en la fase gametofítica:

2.1.1 Formas de vida y descripción de los principales tipos celulares que la componen.

2.2 Estructura y organización de la fase esporofítica:

2.2.2 Descripción morfo-anatómica de pie, seta y cápsula.

2.3 Briofitas como modelo de estudio en la biología del desarrollo, diferenciación celular y biología molecular.

2.3.1 Principales especies estudiadas

2.3.2 Técnicas y métodos en el estudio de diferenciación celular y biología molecular en musgos.

3.- Estructura y función de Lycophyta y Monilophyta

Que el alumno conozca los aspectos más relevantes de la organización estructural del gametofito y del esporofito en estos grupos.

3.1.2 Morfogénesis del gametofito y morfología de los gametangios.

3.2.2 Célula y tejidos vegetales.

3.2.3 Sistemas de tejidos: dérmico, fundamental y vascular.

3.2.4 Órganos: raíz, tallo, hojas y estructuras reproductoras.

4.- Colecta y procesamiento de material biológico.

Que el alumno conozca y aplique la normatividad y los principales métodos para la obtención de material biológico en campo.

4.1 Permisos y normas de colecta.

4.3 Elaboración de material de herbario.

4.4 Técnicas de fijación de muestras para estudios morfo-anatómicos.

5.- Propagación y conservación de briofitas y pteridofitas.

Que el alumno conozca y aplique las principales técnicas de propagación y conservación para briofitas y pteridofitas.

5.1 Importancia del ciclo de vida en los procesos de propagación.

5.2 Nutrición mineral. Macronutrientes, micronutrientes, vitaminas y aminoácidos.

5.3 Hormonas vegetales y su papel en el desarrollo y morfología de ambas fases del ciclo de ciclo de vida.

5.4 Factores abióticos involucrados en el desarrollo y crecimiento de las plantas.

5.5 Técnicas de propagación tradicionales.

5.6 Técnicas de micropropagación.

6.- Palinología de esporas.

Que el alumno conozca y comprenda la importancia de los estudios palinológicos en briofitas y pteridofitas y sus implicaciones en diferentes campos de investigación.

6.1 Introducción e historia de la palinología en briofitas y pteridofitas.

6.2.1 Morfología de esporas.

6.2.2 Polaridad y Simetría. Aberturas y tipos de tétradas

6.3 Estructura y ornamentación

6.3.1 Estructura y función de la Exina.

6.3.2 Nomenclatura de la Exina.

6.3.3 Arquitectura de la Exina.

6.3.4 Sistemas adaptativos de la Exina

6.4 Importancia de la Palinología.

6.4.1Aplicaciones de la morfología de las esporas en estudios ecológicos, evolutivos y taxonómicos.

7.- Importancia ecológica, económica y científica de briofitas y pteridofitas

Que el alumno comprenda la relevancia de estas plantas en el ámbito social, científico y tecnológico.

7.1.3 Proveedores de microhábitats.

7.1.4 Simbiosis con bacterias, algas y hongos.

7.1.5 Bioindicadores de la calidad de suelo.

7.3 Importancia científica

7.3.2 Biotecnología ambiental.

7.3.3 Ingeniería genética y transgénicos.

Prácticas a realizar.

Práctica 1. Estudio bibliométrico del estado actual de briofitas y petridofitas en estructura y propagación.

Práctica 2. Análisis de los caracteres diagnósticos de los grupos de briofitas y petridofitas.

Práctica 3. Morfología y arquitectura celular y tisular de gametofito y esporofito de briofitas y pteridofitas.

Práctica 4. Técnica de inclusión en parafina.

Práctica 5. Obtención de cortes finos por microtomía.

Practica 6. Técnicas de tinción alcoólicas, sencillas, dobles y cuadruples.

Práctica 7. Técnicas de transparentación de gametofitos, estructuras vegetativas y reproductoras.

Práctica 8. Disociados de sistema vascular y esclerénquima del esporofito.

Práctica 9. Preparación de medio de cultivo MS.

Practica 10. Desinfección y siembra de esporas en medio de cultivo MS y sustratos.

Práctica 11. Morfogénesis de la fase sexual de briofitas y pteridofitas.

Práctica 12. Acetólisis de esporas.

Practica 13. Morfometría y descripción de esporas.

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 This article incorporates public domain material from the NCBI document "Science Primer".


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