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10.6: Introducción a las plantas sin semillas - Biología

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Clasificar plantas sin semillas

Una increíble variedad de plantas sin semillas puebla el paisaje terrestre. Su descomposición creó grandes depósitos de carbón que extraemos hoy.

El pensamiento evolutivo actual sostiene que todas las plantas, tanto las algas verdes como las que viven en la tierra, son monofiléticas; es decir, son descendientes de un único antepasado común. La transición evolutiva del agua a la tierra impuso graves limitaciones a las plantas. Tuvieron que desarrollar estrategias para evitar la desecación, para dispersar las células reproductoras en el aire, como soporte estructural y para capturar y filtrar la luz solar. Si bien las plantas con semillas desarrollaron adaptaciones que les permitieron poblar incluso los hábitats más áridos de la Tierra, no todas las plantas tuvieron una independencia total del agua. La mayoría de las plantas sin semillas todavía requieren un ambiente húmedo.

Qué aprenderá a hacer

  • Describir la cronología de la evolución de las plantas y el impacto de las plantas terrestres en otros seres vivos.
  • Describir los rasgos que comparten las algas verdes y las plantas terrestres.
  • Identificar las principales características de las briofitas.
  • Diferenciar entre plantas vasculares y no vasculares.
  • Identificar las principales características de las plantas vasculares sin semillas.

Actividades de aprendizaje

Las actividades de aprendizaje para esta sección incluyen lo siguiente:

  • Vida vegetal temprana
  • Algas verdes: precursoras de las plantas terrestres
  • Briófitas
  • Plantas vasculares sin semillas
  • Autocomprobación: estructuras de plantas

Introducción

Plantas sin semillas, como estas colas de caballo (Equisetum sp.), prosperan en ambientes húmedos y sombreados bajo el dosel de un árbol donde la sequedad es rara. (crédito: modificación del trabajo de Jerry Kirkhart)

Una increíble variedad de plantas sin semillas puebla el paisaje terrestre. Los musgos pueden crecer en el tronco de un árbol y las colas de caballo pueden exhibir sus tallos articulados y hojas delgadas por el suelo del bosque. Hoy en día, las plantas sin semillas representan solo una pequeña fracción de las plantas de nuestro entorno, sin embargo, hace trescientos millones de años, las plantas sin semillas dominaban el paisaje y crecían en los enormes bosques pantanosos del período Carbonífero. Su descomposición creó grandes depósitos de carbón que extraemos hoy.

El pensamiento evolutivo actual sostiene que todas las plantas, tanto las algas verdes como las que viven en la tierra, son monofiléticas, es decir, son descendientes de un único ancestro común. La transición evolutiva del agua a la tierra impuso graves limitaciones a las plantas. Tuvieron que desarrollar estrategias para evitar la desecación, para dispersar las células reproductoras en el aire, como soporte estructural y para capturar y filtrar la luz solar. Si bien las plantas con semillas desarrollaron adaptaciones que les permitieron poblar incluso los hábitats más áridos de la Tierra, no todas las plantas tuvieron una independencia total del agua. La mayoría de las plantas sin semillas todavía requieren un ambiente húmedo.


Respuesta al problema 1VCQ

Respuesta correcta:

La respuesta correcta es opción (d) El cinetocoro se adhiere al huso mitótico. Las cromátidas hermanas se alinean en la placa de metafase. Las proteínas de cohesina se descomponen y las cromátidas hermanas se separan. El núcleo se reforma y la célula se divide.

Explicación de la solución

Explicación / justificación de la respuesta correcta:

Opción (d): durante la metafase temprana, el cinetocoro se adhiere a las fibras del huso. Las cromátidas hermanas de las células en división se alinean en la placa de metafase, después de la alineación, las fibras del huso se unen al cinetocoro. Las cromátidas hermanas se unen con la ayuda de cohesina. Después de la alineación de las cromátidas hermanas en la placa de metafase, la cohesina se rompe y la cromátida hermana se separa y se mueve a los polos opuestos. Se forma un núcleo en cada polo opuesto y luego la división citoplasmática da como resultado la formación de dos nuevas células.

Explicación de la respuesta incorrecta:

Opción (a): En esta opción, la separación de las cromátidas hermanas se coloca después de la formación de un núcleo, pero la formación del núcleo tiene lugar después de que las cromátidas hermanas se separan y se mueven a polos opuestos. Entonces, es una opción incorrecta.

Opción (b): En esta opción, la separación de las cromátidas hermanas se coloca antes del revestimiento de las cromátidas hermanas en la placa de metafase. La proteína cohesina se rompe después de que las cromátidas hermanas se alinean en la placa de metafase, lo que provoca la ruptura de las cromátidas hermanas. Entonces, es una opción incorrecta.

Opción (c): en esta opción, se dice que el cinetocoro está unido a la proteína cohesina, pero el cinetocoro en realidad se une a las fibras del huso. Entonces, es una respuesta incorrecta.

Durante la metafase, el huso mitótico se une al cinetocoro y provoca la alineación de las cromátidas hermanas en la placa de metafase y la cohesina se rompe dando como resultado la separación de las cromátidas hermanas. Luego, las cromátidas hermanas se empujan hacia el polo opuesto, allí se forma el nuevo núcleo seguido de la citocinesis y de esta manera se forman dos nuevas células de una célula existente. Por tanto, la opción (d) es la respuesta correcta.

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Introducción

Plantas sin semillas, como estas colas de caballo (Equisetum sp.), prosperan en ambientes húmedos y sombreados bajo el dosel de un árbol donde la sequedad es rara. (crédito: modificación del trabajo de Jerry Kirkhart)

Una increíble variedad de plantas sin semillas puebla el paisaje terrestre. Los musgos pueden crecer en el tronco de un árbol y las colas de caballo pueden exhibir sus tallos articulados y hojas delgadas por el suelo del bosque. Hoy en día, las plantas sin semillas representan solo una pequeña fracción de las plantas de nuestro entorno, sin embargo, hace 300 millones de años, las plantas sin semillas dominaban el paisaje y crecían en los enormes bosques pantanosos del período Carbonífero. Su descomposición creó grandes depósitos de carbón que extraemos hoy.

El pensamiento evolutivo actual sostiene que todas las plantas, algunas algas verdes y plantas terrestres, son monofiléticas, es decir, son descendientes de un único ancestro común. La transición evolutiva del agua a la tierra impuso graves limitaciones a las plantas. Tuvieron que desarrollar estrategias para evitar la desecación, para dispersar las células reproductoras en el aire, como soporte estructural y para capturar y filtrar la luz solar. Si bien las plantas con semillas han desarrollado adaptaciones que les permiten poblar incluso los hábitats más áridos de la Tierra, no todas las plantas tienen una independencia total del agua. La mayoría de las plantas sin semillas aún requieren un ambiente húmedo para su reproducción.


Introducción

Plantas sin semillas, como estas colas de caballo (Equisetum sp.), prosperan en ambientes húmedos y sombreados bajo el dosel de un árbol donde la sequedad es rara. (crédito: modificación del trabajo de Jerry Kirkhart)

Una increíble variedad de plantas sin semillas puebla el paisaje terrestre. Los musgos pueden crecer en el tronco de un árbol y las colas de caballo pueden exhibir sus tallos articulados y hojas delgadas por el suelo del bosque. Hoy en día, las plantas sin semillas representan solo una pequeña fracción de las plantas de nuestro entorno, sin embargo, hace 300 millones de años, las plantas sin semillas dominaban el paisaje y crecían en los enormes bosques pantanosos del período Carbonífero. Su descomposición creó grandes depósitos de carbón que extraemos hoy.

El pensamiento evolutivo actual sostiene que todas las plantas, algunas algas verdes y plantas terrestres, son monofiléticas, es decir, son descendientes de un único ancestro común. La transición evolutiva del agua a la tierra impuso graves limitaciones a las plantas. Tuvieron que desarrollar estrategias para evitar la desecación, para dispersar las células reproductoras en el aire, como soporte estructural y para capturar y filtrar la luz solar. Si bien las plantas con semillas han desarrollado adaptaciones que les permiten poblar incluso los hábitats más áridos de la Tierra, no todas las plantas tienen una independencia total del agua. La mayoría de las plantas sin semillas todavía requieren un ambiente húmedo para su reproducción.


Capítulo 18 Introducción y # 8211 Plantas sin semillas


Una increíble variedad de plantas sin semillas puebla el paisaje terrestre. Los musgos pueden crecer en el tronco de un árbol y las colas de caballo pueden exhibir sus tallos articulados y hojas delgadas por el suelo del bosque. Hoy en día, las plantas sin semillas representan solo una pequeña fracción de las plantas de nuestro entorno, sin embargo, hace 300 millones de años, las plantas sin semillas dominaban el paisaje y crecían en los enormes bosques pantanosos del período Carbonífero. Su descomposición creó grandes depósitos de carbón que extraemos hoy.

El pensamiento evolutivo actual sostiene que todas las plantas, algunas algas verdes y plantas terrestres, son monofiléticas, es decir, son descendientes de un único ancestro común. La transición evolutiva del agua a la tierra impuso graves limitaciones a las plantas. Tuvieron que desarrollar estrategias para evitar la desecación, para dispersar las células reproductoras en el aire, como soporte estructural y para capturar y filtrar la luz solar. Si bien las plantas con semillas han desarrollado adaptaciones que les permiten poblar incluso los hábitats más áridos de la Tierra, no todas las plantas tienen una independencia total del agua. La mayoría de las plantas sin semillas aún requieren un ambiente húmedo para su reproducción.


10.6: Introducción a las plantas sin semillas - Biología

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Hay tres grupos principales que abarcan la vida vegetal en la Tierra y las plantas no vasculares, las plantas vasculares sin semillas y las plantas con semillas.

Las plantas vasculares sin semillas fueron las primeras en desarrollar sistemas vasculares especializados y una adaptación mdashan que les ayudó a convertirse en las primeras plantas altas de la Tierra. Hoy en día, las plantas vasculares sin semillas están representadas por lycophytes y monilphytes.

Los licófitos incluyen musgo, musgo espinoso y quillworts. En particular, ninguno de los licófitos son verdaderos musgos, que son plantas no vasculares. Los monilófitos incluyen helechos, colas de caballo y helechos batidores y sus parientes.

Como todas las plantas, las plantas vasculares sin semillas muestran una alternancia de generaciones en su ciclo de vida, como se muestra aquí usando una planta de helecho como ejemplo.

Esto significa que pasan parte de su ciclo de vida como un gametofito haploide y la otra parte como un esporofito diploide.

Al igual que las plantas no vasculares, las plantas vasculares sin semillas se reproducen utilizando esporas, en lugar de semillas. Las esporas son haploides y se dispersan por estructuras llamadas sori, agrupadas en la parte inferior de las hojas.

Los propios sori contienen muchos esporangios. Al alcanzar la madurez, estos esporangios se abren, dispersando las esporas haploides. Las esporas luego crecen a través de la mitosis para formar el gametofito haploide.

En la etapa de gametofito, que generalmente es muy pequeña y se encuentra sobre o justo debajo de la superficie del suelo, los gametos haploides se forman por mitosis. Un solo gametofito es bisexual y desarrolla dos estructuras diferentes, los anteridios y arquegonios, que producen gametos en formas masculinas y femeninas, respectivamente.

Al igual que las plantas no vasculares, el gameto de esperma masculino está flagelado y requiere agua para viajar al gameto femenino, siguiendo un atrayente químico para encontrar el óvulo.

Debido a que los gametos en un solo gametofito serán genéticamente idénticos debido a su origen haploide, los cruces típicamente ocurren entre diferentes gametofitos. Los helechos pueden prevenir cualquier autofertilización al hacer que sus anteridios y arquegonios maduren en diferentes momentos.

Finalmente, el óvulo fertilizado desarrollará un nuevo esporofito diploide del cigoto diploide del gametofito, completando el ciclo de vida.

Al igual que las plantas con semillas, las plantas vasculares sin semillas tienen ciclos de vida dominados por esporofitos. Sin embargo, a diferencia de cualquiera de los otros linajes de plantas principales, sus gametofitos más pequeños pueden vivir de forma independiente, lo que significa que no proporcionan alimento al esporofito ni lo requieren del esporofito.

Podría decirse que la característica clave de las plantas vasculares sin semillas es su red especializada de tejido vascular, similar a la de las plantas con semillas. Esta adaptación les permitió transportar agua, nutrientes y otros materiales orgánicos, y alcanzar mayores tamaños que los distinguieron de sus parientes no vasculares.

34.3: Plantas vasculares sin semillas

Las plantas vasculares sin semillas fueron las primeras plantas altas de la Tierra

Hoy en día, las plantas vasculares sin semillas están representadas por monilófitos y licófitos. Helechos y mdashlas plantas vasculares sin semillas y monilófitos de mdashare más comunes. Los helechos batidores (y sus parientes) y las colas de caballo también son monilófitos. Los licófitos incluyen musgos de club, musgos espinosos y quillworts, uno de los cuales son verdaderos musgos.

A diferencia de las plantas no vasculares, las plantas vasculares, incluidas las plantas vasculares sin semillas, tienen una extensa red de tejido vascular compuesta por xilema y floema. La mayoría de las plantas vasculares sin semillas también tienen raíces y hojas verdaderas. Además, los ciclos de vida de las plantas vasculares sin semillas están dominados por esporofitos diploides productores de esporas, en lugar de gametofitos.

Sin embargo, al igual que las plantas no vasculares, las plantas vasculares sin semillas se reproducen con esporas en lugar de semillas. Las plantas vasculares sin semillas también suelen tener más éxito reproductivo en ambientes húmedos porque sus espermatozoides requieren una película de agua para llegar a los huevos.

El ciclo de vida de las plantas vasculares sin semillas

Al igual que los animales, las plantas vasculares sin semillas (y otras plantas) alternan entre la meiosis y la fertilización durante la reproducción. La meiosis es un proceso de división celular que produce células haploides y mdash que contienen un juego completo de cromosomas y mdash de una célula diploide y mdash que contiene dos juegos completos de cromosomas. La fertilización, por el contrario, produce una célula diploide llamada cigoto a través de la fusión de células haploides llamadas gametos y espermatozoides y huevos.

En la mayoría de los animales, solo la etapa diploide es multicelular y los gametos son las únicas células haploides. Las plantas, sin embargo, alternan entre etapas haploides y diploides que son multicelulares, esto se llama alternancia de generaciones. La alternancia de generaciones es una característica de todas las plantas que se reproducen sexualmente, pero el tamaño relativo y la prominencia de las etapas haploide y diploide difieren entre las plantas.

En las plantas vasculares sin semillas (así como en las plantas con semillas), la etapa diploide del ciclo de vida y el esporofito es dominante. Por ejemplo, lo que la mayoría de la gente reconoce como un helecho es el esporofito de helecho grande e independiente. Los esporofitos producen células haploides llamadas esporas a través de la meiosis.

Una espora puede germinar y convertirse en un gametofito y, en la etapa haploide del ciclo de vida, a través de la mitosis. Los gametofitos producen óvulos y espermatozoides a través de la mitosis (a diferencia de los animales, que producen gametos a través de la meiosis). La mayoría de las plantas vasculares sin semillas producen un tipo de espora que da lugar a un gametofito bisexual. Los gametofitos son más pequeños y menos complejos estructuralmente que los esporofitos, pero pueden realizar la fotosíntesis y no dependen del esporofito para su nutrición o protección.

Los óvulos y los espermatozoides se fusionan mediante la fertilización, formando un cigoto diploide. El cigoto se divide a través de la mitosis para generar el familiar esporofito de helecho con frondas y mdash que continúa el ciclo.

Jones, Victor A.s. y Liam Dolan. 2012. & quot; La evolución de los pelos radiculares y los rizoides & quot. Anales de botánica 110 (2): 205 y ndash12. [Fuente]

Pittermann, Jarmila, Craig Brodersen y James E. Watkins. 2013. & quot; La resiliencia fisiológica de los esporofitos y gametofitos del helecho: los avances en las relaciones con el agua ofrecen nuevos conocimientos sobre un antiguo linaje & quot. Fronteras en la ciencia de las plantas 4. [Fuente]

Sigel, Erin M., Eric Schuettpelz, Kathleen M. Pryer y Joshua P. Der. 2018. & quot; Patrones superpuestos de expresión genética entre las fases de gametofito y esporofito en el helecho Polypodium Amorphum (Polypodiales). & Quot Fronteras en la ciencia de las plantas 9 (septiembre). [Fuente]


Resumen de la sección

Los sistemas vasculares consisten en tejido del xilema, que transporta agua y minerales, y tejido del floema, que transporta azúcares y proteínas. Con el desarrollo del sistema vascular, aparecieron hojas para actuar como grandes órganos fotosintéticos y raíces para acceder al agua del suelo. Las hojas pequeñas y sin complicaciones son microfilas. Las hojas grandes con patrones de venas son megafilos. Las hojas modificadas que tienen esporangios son esporofilas. Algunas esporofilas están dispuestas en estructuras de cono llamadas estrobilos.

Las plantas vasculares sin semillas incluyen musgos de club, que son los helechos batidores más primitivos, que perdieron hojas y raíces por evolución reductora y colas de caballo y helechos. Los helechos son el grupo más avanzado de plantas vasculares sin semillas. Se distinguen por hojas grandes llamadas frondas y pequeñas estructuras que contienen esporangios llamadas soros, que se encuentran en la parte inferior de las frondas.

Los musgos juegan un papel fundamental en el equilibrio de los ecosistemas, son especies pioneras que colonizan ambientes desnudos o devastados y hacen posible que ocurra una sucesión. Contribuyen al enriquecimiento del suelo y proporcionan refugio y nutrientes a los animales en entornos hostiles. Los musgos y helechos se pueden utilizar como combustibles y tienen fines culinarios, médicos y decorativos.


Ver el vídeo: Plantas vasculares sin semilla (Agosto 2022).