Tema 13: Colonització del medi terrestre (2016)

Apunte Catalán
Universidad Universidad Autónoma de Barcelona (UAB)
Grado Biología - 1º curso
Asignatura Botànica
Año del apunte 2016
Páginas 7
Fecha de subida 17/04/2016
Descargas 15
Subido por

Vista previa del texto

Sonia López Pérez Tema 13. Colonització del medi terrestre.
TEMA 13: COLONITZACÍO DEL MEDI TERRESTRE. PLANTES TERRESTRES = EMBRIÒFITS 1.1. Quan? No hi ha una data precisa, no sabem quan les plantes salten al medi terrestre. Les evidències fòssils parlen de fa uns 475 Ma, que coincideix amb una de les 4 grans eres, el Paleozoic. Les evidències que hi ha són espores amb una mena de cicatriu amb tres aspes, que semblen el residu de la unió de 4 espores, anomenades espores triletes, o altres evidències on amb una edat similar hi ha una sèrie d’organismes que s’assemblen molt als briòfits tal·losos, que podrien considerar-se les primeres plantes terrestres. Pel que fa a les evidències moleculars, es parla de fa 700 Ma al Precàmbric, són seqüències d’aminoàcids o ARN ribosomal que situen les molècules en el Proterozoic.
1.2. En quines condicions ambientals? Ambient tropical, sobretot amb temperatures càlides. En ambients poc profunds amb oscil·lació del nivell de l’aigua, els organismes estaven exposats a l’aigua i començaven a adaptar-se. Es parla que aquestes zones poc profundes d’aigua eren dolces. Es parla que el sòl que començaven a colonitzar era fèrtil i tenia fòsfor i ferro disponibles, estava format per microorganismes procariotes i eucariotes, líquens...Es feien simbiosi amb fongs.
1 Sonia López Pérez Tema 13. Colonització del medi terrestre.
1.3. A partir de quins organismes? Es parla d’algues dulciaqüícoles com a originaris dels embriòfits, però hi ha diferents ordres precedents possibles:  Coleochatales  Zygnematales  Charales Els tres candidats es troben dintre de les algues estreptòfits.
carofícies, Els són els organismes 3 estan relacionats amb aquells organismes que sí que donen el salt de l’aigua al sòl per donar lloc a les plantes amb embrió o embriòfits.
1.4. Quin aspecte tenien les primeres plantes terrestres? Tenien aspecte de briòfits, concretament d’hepàtiques tal·loses com la Marchantiophyta. Les evidències fòssils més antigues daten de fa 500 – 475 Ma, parlem de dues concretament: les espores triletes només presents en plantes terrestres les hepàtiques Parafunaria sinensis i Longfeshania.
1.4.1.
 Homologies entre les carofícies i les plantes terrestres o embriòfits Carofícies i plantes terrestres comparteixen un elevat grau de seqüències iguals de DNA. (introns en els gens dels cloroplasts).
 Comparteixen l’esporopol·lenina, una substància complexa que es troba sobretot a les espores i als grans de pol·len. És important perquè en les espores és una barrera enfront la deshidratació i per això s’interpreta com a primer tret clau per colonitzar el medi terrestre.
 Ambdós tenen cloroplasts amb clorofil·la a i b, i la mateixa organització dels pigments.
 Midó com a substància de reserva.
 Cicle vital on el zigot queda retingut al gametòfit femení.
 Estructura i composició de la paret cel·lular mb plasmodesmes.
 Divisió cel·lular per fragmoblast, mecanismes de reproducció de la mitosi i la citocinesi.
 El seu aparell flagel·lar té una ultraestructura.
 Comparteixen rutes bioquímiques comunes com la del glicolat oxidasa.
2 Sonia López Pérez Tema 13. Colonització del medi terrestre.
1.4.2.
Grups que comprèn, primeres plantes terrestres Pteridòfits, gimnospermes, angiospermes i briòfits, tenen un ancestre comú i es considera que els embriòfits són un grup monofilètic. Els briòfits queden una mica exclosos perquè no estan del tot vascularitzat.
Comparteixen algunes sinapomorfies: totes tenen embrió, els òrgans reproductors sexuals estan protegit per una capa de cèl·lules estèrils, i tenen cutícula (una substància que protegeix les fulles i tiges o estructures equivalents que protegeixen la deshidratació).
1.5. Nous reptes  La deshidratació, el cos de les plantes no està envoltat per aigua i es seleccionen aquells organismes que tenen determinades estructures per evitar la deshidratació com la esporopol·lenina per les espores o la cutícula.
 La concentració de CO2, que a l’aigua és major que a l’aire. Els primers organismes van trobar que tenien menys gas disponible (a l’aire hi ha menys que a l’aigua, que pot ser fins i tot 50 cops major).
 La radiació UV. Es van seleccionar plantes amb metabolismes secundaris rics en un aminoàcid, la tiroxina, relacionada en la producció de fenol, un compost que pot actuar com a pantalla de la radiació ultraviolada. La presència de compostos fenòlics també serveix per repel·lir herbívors, patògens i sintetitzar lignina, un compost bàsic per a poder desenvolupar la posició erecta.
 Les fluctuacions de la temperatura.
 La gravetat. Per competència els pot interessar desenvolupar-se de forma erecta.
3 Sonia López Pérez Tema 13. Colonització del medi terrestre.
 La dispersió, la majoria de plantes aquàtiques no tenen que tenir espores per dispersar-se ni res, en canvi, en el medi terrestre cal que tinguin estructures per facilitar la dispersió com espores, propàguls o vectors. Les plantes terrestres poden desenvolupar estructures que faciliten la dispersió: o Pel vent  anemocòria o Per animals  zoocòria  Si s’enganxen fàcilment als pèls, etc  planta ectozoòcora  Si formen fruits carnosos per a que els animals se les mengin  planta endozoòcora.
1.6. Adaptacions al medi terrestre  Cicle vital diplohaploide amb oogàmia i aparells reproductors protegits. En el seu cicle hi ha dos fases, una haploide o gametòfit, i una diploide o esporòfit. El gametòfit té gametangis (masculí  anteridi produeix espermatozoides, femení arquegoni produeix ovocèl·lules). L’ovocèl·lula no es mou, l’espermatozoide ha de moure’s per fecundar-lo. Després es fa la fecundació donant lloc a un embrió 2n que si es desenvolupa correctament farà un esporòfit que té esporangis i que produeix espores per meiosis.
Dintre dels embriòfits, la transcendència de les dos fases no sempre són iguals en els briòfits la fase haploide és dominant, la que dóna lloc a la planta, en canvi, pel que fa a les angiospermes o gimnospermes, el gametòfit es redueix molt i acaba dependent de l’esporòfit, just a l’inrevés del briòfit.
4 Sonia López Pérez Tema 13. Colonització del medi terrestre.
Els gametangis tenen cobertes de cèl·lules estèrils o protectores. La reproducció sexual sempre és oògama. El zigot, quan es forma, queda unit, nodrit i protegit dins del gametangi femení o arquegoni en el gametòfit. El zigot per mitosi forma un embrió pluricel·lular, nodrit, unit i protegit.
Els esporangis tenen cobertes estèrils protectores, les algues no. Les espores que produeixen els esporangis dels esporòfits de tots els embriòfits produeixen esporopol·lenina.
5 5 Sonia López Pérez Tema 13. Colonització del medi terrestre.
 Sistemes de subjecció al sòl  Sistemes per agafar aigua i els minerals dissolts  Superfícies fotosintètiques àmplies i ben orientades  Obertures en les superfícies per afavorir l’intercanvi gasós: porus o estomes.
 Substàncies al cos que les ajudin a retenir aigua, que les impermeabilitzin.
 Sistemes de conducció per transportar: xilema i floema  Tenir estructures per mantenir-se erectes.
1.6.1.
Estratègies dels diferents grups de plantes terrestres Poiquilohidres: no capaç de regular el contingut hídric del seu cos Homeohidre: capaç de regular el contingut hídric del seu cos 1.6.2.
Estructures vegetatives Porus o estomes per a intercanvi gasós.
Les hepàtiques tenen porus i les molses estomes. Les plantes vasculars tenen estomes.
6 6 Sonia López Pérez Tema 13. Colonització del medi terrestre.
1.7. Resum •La colonització del medi terrestre pels vegetals i per tant l’origen de les plantes terrestres s’hauria produït fa, al menys, uns 450 Ma, durant els períodes Ordovicià (Era Primaria = Palezoic).
•Hi ha evidències científiques que demostren que alguna alga verda ancestral similar als actuals Coleochaete (Carofícies) va efectuar la transició en viure precisament en ambients d’aigües somes, sotmesos al contacte amb l’aire.
•El problema principal del medi terrestre per aquests organismes és la manca d’aigua.
•Per adaptar-se al nou medi, les plantes terrestres van tenir la necessitat d’adquirir tota una sèrie de característiques noves com: sistemes de subjecció al sòl, sistemes per agafar aigua i sals minerals, superfícies fotosintètiques més eficients, sistemes de conducció, impermeabilització de superfícies però amb obertures per intercanviar gasos, i estructures per mantenir dret el cos vegetatiu.
•Dins de les plantes terrestres, els briòfits i les plantes vasculars van adoptar sovint solucions diverses per adaptar-se a aquestes mateixes condicions.
•La reproducció d’aquestes plantes va evolucionar, en especial, per protegir les parts delicades relacionades amb aquesta funció: gametangis i esporangis es rodegen d’una paret de cèl·lules estèrils. Les espores es rodegen d’una paret més resistent a la sequedat amb la presència d’un nou compost, l’esporopol·lenina.
•El cicle biològic esdevé sempre diplohaploide, amb una alternança de generacions heteromòrfica, amb esporòfits i gametòfits pluricel·lulars.
•La reproducció sexual sempre serà oògama i el zigot germinarà en una nova estructura, l’embrió, alimentat i protegit per la planta mare durant les primeres fases del seu creixement.
•L’embrió és considerada prou important per donar nom científic a totes les plantes terrestres: els embriòfits.
7 ...