Colonización del ambiente terrestre.
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Colonización del ambiente terrestre.
Ventajas que ofreció el ambiente terrestre(Ordovícico)
Luz abundante
Abundante CO2 con libre circulación
Ausencia de otras formas de vida terrestre que compitieran
Existe de una enorme variedad de nichos disponibles.
Porque las plantas terrestres aparecen hasta el silúrico o quizá en el Ordovícico?
Cuando las condiciones del medio lo permitieron :• Luz ultravioleta• O2 (permitió la formación de la
capa de ozono).• Formación de suelo.
• Berkner y Marshall - El escudo protector de O3 se formó cuando el O2 alcanzó el 1% del nivel atmosférico actual.
• El incremento de O2 favoreció la reproducción y evolución de las plantas.
Cuando incrementaEl oxígeno en laAtmósfera.
Incrementó la Diversidad y elNúmero de individuos
Formación de suelo
• En un inicio el suelo carecía de material disponible para la nutrición de las plantas.
• La alta concentración de CO2 (18 veces más alto que el actual) permitió una lluvia más ácida.
• Presencia de líquenes (640-400 ma.)
Adaptaciones que ocurrieron en el paso de algas verdes a las primeras plantas
terrestres.
Adaptaciones
• Bioquímicas• Morfologicas, Anatómicas• Reproductivas
Adaptaciones bioquímicas
• Desarrollo de la cutina para producir la cutícula (polímeros lipofílicos(cutina, ceras).
• Elaboración de un metabolismo fenilpropanoide que formó la lignina.
• Aparición de esporopoleina.
ÁMINOÁCIDOS AROMÁTICOSDeaminación reductiva
ÁCIDOS FENÓLICOSSelección en favor de la
Protección.
DIVERSIDAD DE FENILPROPANOIDES(precursores de la lignina)
LIGNINA PRIMITIVAPolimerización.
Adaptaciones morfológicas vegetativas
- Desarrollo de parénquima.- Rizoides, raíces (micorrizas, 80-
90% de plantas).- Sistema vascular.- Poros y estomas.
Traqueidas, vasos encargados del transforte de agua (xilema)
Sistema vascular
Alta densidadde estomas Coincide con baja concentraciónde CO2
Estomas
Adaptaciones reproductivas
• Reproducción oogámica.• Retención del cigoto.• Las esporas se producen en una
cápsula o esporangio pluricelular.
• Esporas cubiertas por esporopoleína.
• Ciclo de vida con alternancia de fases.
Las plantas evolucionaronprobablemente de algas verdes llamadas
charophytas
Euglenoides (y otros)
Alveolados (dinoflagelados y ciliados)
Stramenopiles (oomicetos, diatomeas, algas dorado-pardas,Algas verde-amarillo y algas pardas)
Hongos
Animales
Algas rojas
Algas verdes
Charophytas
EmbriophytasMauseth, 2014
Plantas terrestres
Qué caracteres comparte las algas verdes con las plantas terrestres
Presentan cloroplastosPigmentos: clorofila a y bSustancias de reserva (almidón).Tienen estructuras reproductoras simples, los más
complejos (Chara) presentan los oogonios envueltos.
ALGAS VERDES
Cavalier-Smith 1993, Leliaert et al. 2012, Ruggiero et al. 2015
Divisiones - Clases• Chlorophyta- Chlorodendrophyceae, Chlorophyceae, Mamiellophyceae,
Nephrophyceae, Palmophyllophyceae, Pedinophyceae, Pyramimonadophyceae, Trebouxiophyceae y Ulvophyceae, Charophyceae.
• Streptophyta• Charophytas Embriofitas (plantas terrestres)
• MesostigmatophyceaeChlorokybophyceaeKlebsormidiophyceaeZygnematophyceaeColeochaetophyceae Order: Coleochaetales Family: Coleochaetaceae Genus: ColeochaeteCharophyceae Orden : Charales Familia: Characeae Género: Chara
ColeochaetalesEl cigoto fertilizado es retenido en la planta materna en algunas especies y
cubierto por una capa de células estériles después de la fertilización. El cigoto de al menos una especie recibe alimento vía placenta (matrotrofia). La pared del cigoto posee sporopoleina.
CharalesLas charophytas más complejas, con un eje central,
ramasVerticiladas en una serie de nudos. Presentan crecimiento en el ápice del eje central y
en las puntas de las ramas. Produce estructuras sexuales en las axilas de las
ramas, oogonias y anteridios.
La evidence sugiere que lasplantas y las charophytas s.l.evolucionaron de un ancestrocomún.
¿Qué caracteres comparten?
• Ficoplasto – se caracteriza por el colapso del uso después de la mitosis, con losmicrotubulos orientados en la misma dirección al plano de la división celular.
• Fragmoplasto – se caracteriza por el desarrollo de un uso persistente durante latelofase y un surco con los microtubulos orientados en ángulos rectos al plano dela división celular.
Ficoplasto Fragmoplasto
Las carofitas y las plantas terrestres tienen el tipo fragmoplasto de división
Clorofitas, trebouxiohitesy algunos miembros de las ulvofites tienen el tipo ficoplasto de división celular
Datos moleculares sustentan también las relacionesfilogenéticas de las carofitas y las plantas terrestres:
Nucleares (Bhattacharya y Ehlting, 1995; Kranz and Huss,1996; Friedl, 1997).
Cloroplasto (Manhart, 1994).
Mitocondria (Malek et al., 1996).
La presencia de intrones del grupo II en todas las plantasterrestres, Coleochaete spp., y Nitella spp (Carales) y noestán presentes en las clorofitas.
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Características que se originaron durante la radiación de las algas carofitas y fueron heredadas por las plantas.
En probable orden de evolución:Pared celular de celulosa
Cuerpo multicelular
Fragmoplasto citocinético
Plasmodesmos
Células meristemáticas apicales
Proliferación celular apical ( ramificación)
tejidos tridimensionales
división celular asimétrica
capacidad de diferenciación celular
retención del cigoto
formación de placenta
Conclusiones
Estudios filogenéticos favorecen un origen único de las plantasterrestres a partir de las algas verdes Charophyceae.
Con base en la ecología de especies vivientes, es probable que lasplantas terrestres tuvieron un origen de agua dulce. La evidenciadel registro fósil es inconclusa pero en la actualidad la mayoría delas carofitas se encuentran en agua dulce.
Alternancia de generaciones
- La generación gametofítica alterna con la esporofítica- Ciclos de vida
heteromórficos- Esporofito
conspicuo y dominante
Muchas plantas se reproducen sexualmente y muchas otras teinen reproducción asexual: todas lasplantas tienen ciclos de vida con alternancia de generaciones:
EL ORIGEN DE LA ALTERNANCIA DE GENERACIONES EN LAS PLANTAS TERRESTRES.
Teoría Homóloga o antitética (Celakovsky, 1874) La fasegametofítica y esporofítica en las plantas ancestralesfueron morfológicamente idénticas (alternancia degeneraciones isomórfica) Ellas difirieron solo en que elgametofito fue haploide y produjo gametos; la faseesporofítica fue diploide y produjo esporas.
La presencia de algas verdes actuales con alternancia degeneraciones isomórfica se uso como sustento para estateoría.
Teoría de interpolación (F. O. Bower, 1908) La fase gametofítica fue primitiva y la fase esporofítica fue después adicionada al ciclo de vida, debido a una falla en la meiosiscigótica. El esporofito evolucionó gradualmente de su dependencia del gametofito a una independencia fisiológica (organismo fotosintético).
El registro fósil no provee evidencia para sustentar alguna de estas Teorías.
El esporofito no dura como un parásito por mucho tiempo, rápidamente desarrolla su propio sistema radicular y sus propias estructuras fotosíntéticas