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MetafitasCRÉDITOS
Autoría de la presentación en Power Point: Juan Ignacio Noriega IglesiasTexto (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 8°C 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
Primeros vegetales terrestres
Primeros reptiles
Primeros anfibios
Primeros “peces”
Primeros dinosaurios
Ordovícico
Cámbrico
Primeras gimnospermas
Extinciones masivas
Primeras angiosspermas
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La diversidad en el reino metafitasLa evolución de las plantas
Una reconstrucción paleogeográfica
Del Cámbrico al Pérmico y me llevo una
Cámbrico superiorOrdovícico inf.
Silúrico medio
Devónico inf.
Carbonífero
Pérmico inf.
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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
Primeros invertebrados
Algas clorofíceas que quedan emergidas
ocasionalmente
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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
Scenedesmus
Colonias hijas
Unicelular
PluricelularColonia
Unicelular o en agrupaciones de 4
células
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La diversidad en el reino metafitasLos vegetales colonizan la tierra (Silúrico)
Cooksonia Rhynia50
cm
Ramificación dicotómica
Esporangios
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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 plantas
Un 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 plantas
Algunas diferencias entre protistas pluricelulares y metafitas (I)
Algas Briófitos Pteridófitos Espermatofitos
AG/AF Si Si Si Si
Generación dominante
No hay dominancia
GAMETOFITO (esporofito
depende del gametofito)
ESPOROFITO (gametofito
independiente de esporofito)
ESPOROFITO (gametofito depende de esporofito)
Estructura TALO TALO CORMO CORMO
Entrada/salida de nutrientes Por difusión Por difusión
Sistema vascular (xilema y floema)
Sistema vascular (xilema y floema)
Flor No No No Si (no en
gimnospermas)
Semilla No No No Si
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La diversidad en el reino metafitasLa evolución de las plantas
Algunas diferencias entre protistas pluricelulares y metafitas (II)
• Tendencia evolutiva:
– predominio del esporofito sobre el gametofito
TALO
CORMO
PROTISTASMETAFITAS
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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
marzo-abril
may
o-ju
nio-
julio
otoñoinvierno protonema
Anteridio con anterozoides
Arquegonio con oosfera
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La diversidad en el reino metafitasLos briófitos (división Bryophyta): Características (III)
Crecimiento del gametofito
Estructura de la cápsula
Crecimiento del esporofito
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La diversidad en el reino metafitasLos briófitos (división Bryophyta): Características (IV)
Gametofitos y esporofitos de musgo (Cabrales, 8.02.2005)
![Page 25: Metafitas CRÉDITOS Autoría de la presentación en Power Point: Juan Ignacio Noriega Iglesias Texto (con modificaciones) e imágenes procedentes de: –Biología](https://reader035.vdocumento.com/reader035/viewer/2022070416/5665b4281a28abb57c8fa207/html5/thumbnails/25.jpg)
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)
Psilofitinas
Esporangios apicales
Tallos dicótomos
Helechos
Frondes, rizoma y raíces
Esporangios en soros
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)
Psilofitinas
Silúrico
Helechos
Devónico medio
Licopodios
Devónico
Equisetos
Finales Devónico
Fronde del esporofitoPinnas de la fronde
Licopodios actuales
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La diversidad en el reino metafitasLos pteridófitos (división Pteridophyta): Grupos actuales
Licopodio actual
Equiseto 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
Otoño
Anterozoides (n)
Oosfera (n)
![Page 31: Metafitas CRÉDITOS Autoría de la presentación en Power Point: Juan Ignacio Noriega Iglesias Texto (con modificaciones) e imágenes procedentes de: –Biología](https://reader035.vdocumento.com/reader035/viewer/2022070416/5665b4281a28abb57c8fa207/html5/thumbnails/31.jpg)
La diversidad en el reino metafitasPteridófitos en aquellos bosques del Devónico medio
Equisetos primitivos
Antecesor de los Licopodios arborescentes
Primitivos helechos arborescentes
![Page 32: Metafitas CRÉDITOS Autoría de la presentación en Power Point: Juan Ignacio Noriega Iglesias Texto (con modificaciones) e imágenes procedentes de: –Biología](https://reader035.vdocumento.com/reader035/viewer/2022070416/5665b4281a28abb57c8fa207/html5/thumbnails/32.jpg)
La diversidad en el reino metafitasPteridófitos en aquellos bosques del Devónico y del Carbonífero
Sigillaria
Licopodios
Lepidodendron
Licopodios
Calamites
Equisetos
Devónico
Carbonífero
![Page 33: Metafitas CRÉDITOS Autoría de la presentación en Power Point: Juan Ignacio Noriega Iglesias Texto (con modificaciones) e imágenes procedentes de: –Biología](https://reader035.vdocumento.com/reader035/viewer/2022070416/5665b4281a28abb57c8fa207/html5/thumbnails/33.jpg)
Una clasificación aclaratoria
Rep
rodu
cció
n
con
espo
ras
Met
afit
as
vasc
ula
res
Es
pe
rma
tófi
tos
Licopodios
Equisetos
Helechos
Cicadófitos
Gynkgófitos
Pinófitos
Magnoliófitos
Gnetófitos
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La diversidad en el reino metafitasLos espermatófitos. Características
Metafitas vasculares con semilla
ESPERMATÓFITOS
Cormo (órganos: raíz, tallo y hojas)
Predominio del esporofito sobre el gametofito
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La diversidad en el reino metafitasLos espermatófitos. Clasificación y
características
– 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
Conos masculinos de Pinus sp
Flores masculinas (amentos) de
Betula sp
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La diversidad en el reino metafitasLos espermatófitos. Características
Antera con 4 sacos polínicos o
microsporangios
Gametos masculinos
Gametofito masculino
Grano de polen o microspora (CT)
Gametos masculinos no flagelados formados en gametofito masculino
No necesidad de ambientes húmedos para la reproducción
Más posibilidades de colonización
Gametofito masculino ubicado dentro de la microspora (= grano de polen)
Microsporas formadas en los microsporangios (= sacos polínicos) de
las anteras
El esporofito recién formado es mantenido en estado embrionario dentro
de la semilla
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La diversidad en el reino metafitasLos espermatófitos. Características
Gametofito femenino (= saco embrionario) encerrado en óvulo o primordio seminal (= megasporangio)
Primordios seminales = óvulos
Este primordio seminal contiene un
saco embrionario
El óvulo tras ser fecundado
Estigma
Estilo
Ovario
El gineceo de la flor
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La diversidad en el reino metafitasLos espermatófitos. Características: ciclo biológico
Microsporangios = sacos polínicos
(2n)
Óvulo = megasporangio = primordio seminal
(2n)
= saco embrionario
Gameto femenino u oosfera (n)
Gametos masculinos o núcleos espermáticos) (n)
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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 (**)
(**)
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La diversidad en el reino metafitasLos espermatófitos. Pinófitas o Gimnospermas: Clasificación
PROGIMNOSPERMAS
Cycas
Ginkgo biloba
Williamsonia
Pinus
PTERIDOSPERMAS
Archaeopteris
Medullosa
CICADATASBENNETTITINAS
CONÍFERAS
GINKGOATAS
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La diversidad en el reino metafitasPteridófitos y Espermatófitos en aquellos bosques
del Devónico y del Carbonífero
Progimnospermas CalamitesLicopodios
Cordaites
Antecesor de los pinos
20 m
30 m
![Page 42: Metafitas CRÉDITOS Autoría de la presentación en Power Point: Juan Ignacio Noriega Iglesias Texto (con modificaciones) e imágenes procedentes de: –Biología](https://reader035.vdocumento.com/reader035/viewer/2022070416/5665b4281a28abb57c8fa207/html5/thumbnails/42.jpg)
La diversidad en el reino metafitasLos espermatófitos. Pinofitas o gimnospermas.
Ciclo biológico en la clase Coníferas (I)
Cono femenino
EstróbiloConos masculinos
Sección en aumento de cono femenino
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La diversidad en el reino metafitasLos espermatófitos. Pinofitas o gimnospermas.
Ciclo biológico en la clase Coníferas (II)
Sección longitudinal de un cono masculino
Sección longitudinal de un cono 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
Cono femenino en el tiempo de la polinización
1 año después
Gametofito femenino
oosfera
Microspora o grano de polen
Cono masculino
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La diversidad en el reino metafitasLos espermatófitos: Magnoliófitas o Angiospermas
Características 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
CT de carpelo con tres ovarios
4 tecas
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
Grano de polen con tubo polínico
2 núcleos espermáticos
oosfera
Un solo plano de simetría en la flor zigomorfa
Varios planos de simetría en la flor actinomorfa
nucela
tegumentosmicropilo
2 núcleos polares
Células antípodas
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La diversidad en el reino metafitasLos espermatófitos: Magnoliófitas o Angiospermas
Estructura de la flor y ciclo biológico (II)
AndroceoGineceo
Corola
Cáliz
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Clasificación
MONOCOTILEDÓNEAS DICOTILEDÓNEAS
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Ciclo biológico (III)
2n
Doble fecundación
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Comparemos las diversas formas de fecundación en las metafitas
BRIOFITAS
PTERIDÓFITAS
ESPERMATÓFITAS PINÓFITAS
ESPERMATÓFITAS MAGNOLIÓFITAS
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La diversidad en el reino metafitasLos espermatófitos: Magnoliofitas o Angiospermas
Ciclo 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
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La diversidad en el reino metafitasLos espermatófitos: Magnoliofitas o Angiospermas
Ciclo biológico (V)¿Qué ocurre con los componentes de la flor si hay fecundación?
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De la flor al fruto en el limón (Citrus x limon)
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Ciclo biológico (IV): Semilla y fruto
cereza
manzana
uva
naranja fresa higo
mostaza
guisante
olmo centeno Aquilegia
pipa de girasol
amapola
bellota
avellana