Sección 5. La diversidad de la vida

AUTOEVALUACIÓN - Capítulo 30. Las plantas

Cuestionario:

1. Distinga entre los siguientes términos: briofitos/plantas vasculares; musgos/licopodios; esporas/ esporangio/ esporofito/ esporofilo; homósporo/ heterósporo; gametofito/ anteridio/ arquegonio
2. Los briofitos, entre las plantas, y los anfibios, entre los animales, viven a menudo en hábitat intermedios entre el agua dulce y la tierra seca, antes que entre el agua salada y la tierra. Proponga un argumento fisiológico (refiérase al capítulo 6) para explicar por qué han sido más probables las invasiones de la tierra por organismos previamente adaptados para la vida en agua dulce.
3. ¿De dónde obtuvieron las hepáticas su nombre? (la respuesta no está en el texto, pero con muy poca investigación la obtendrá.) ¿Qué le dice a usted este nombre acerca de la perspectiva humana del resto de la biosfera?
4. Las plantas vasculares están caracterizadas por la presencia de lignina, que endurece y sostiene el cuerpo de la planta cuando ésta crece hacia arriba, hacia la luz. ¿Cuál es la fuente primaria de sostén para las porciones fotosintéticas de las algas multicelulares marinas?
5. Los árboles altos actuales no son mucho más altos que las plantas de las selvas del Devónico. ¿Qué factores cree usted seleccionaron positivamente la altura en los árboles? ¿Qué factores, en contraste, seleccionaron contra la altura? ¿Qué clase de innovación evolutiva podría requerirse para alterar el balance óptimo entre estos varios factores?
6. En algunas áreas terrestres, las gimnospermas grandes son dominantes o bien pueden coexistir con las angiospermas. Haga una lista de algunas ventajas para que una planta grande sea gimnosperma.
7. Describa los esporofilos de un licopodio, de un cola de caballo, de un helecho, de un pino y de una angiosperma.
8. Dibuje una semilla de pino y rotúlela. Indique el origen de cada uno de sus componentes y si el componente es haploide o diploide. ¿Cuántas generaciones están representadas en los tejidos de la semilla?
9. Dibuje una flor y rotule sus estructuras. ¿Cuál es la función de cada parte de la flor?
10. Una tendencia principal en la evolución de las angiospermas es una reducción en el número de piezas florales. ¿Por qué la reducción y no la mayor complejidad será tan común?

Respuestas:

1.Distinga entre los siguientes términos: briofitos/plantas vasculares; musgos/licopodios; esporas/ esporangio/ esporofito/ esporofilo; homósporo/ heterósporo; gametofito/ anteridio/ arquegonio

Los briofitos son plantas relativamente pequeñas que carecen de un sistema radical bien desarrollado y de estructuras altamente especializadas en el transporte de agua. Crecen exitosamente en parajes húmedos y sombreados, y en ciénagas. Incluyen a las clases hepáticas, antoceros y los musgos modernos. Las plantas vasculares que incluyen la gran variedad de plantas que dominan el paisaje actual, están caracterizadas por tejidos especializados de conducción que transportan agua, minerales y los productos de la fotosíntesis a lo largo de la planta.

Los musgos carecen de tejido vascular especializado; son miembros de los briofitos. Los licopodios son plantas vasculares; poseen verdaderas hojas, tallos y raíces.

Una espora es una célula haploide, producida por meiosis, que germina y forma un nuevo organismo haploide. Un esporangio es una estructura reproductiva en la cual se forman las esporas. En plantas que tienen alternancia de generaciones, el esporofito que consiste en un pie, un pedicelo y un solo esporangio grande, contiene las células madres de las esporas. Allí tienen lugar las divisiones meióticas que generan las esporas que luego se liberan. Los esporófilos son hojas especializadas que portan esporangios.

Homósporo se refiere a las plantas que producen un único tipo de esporas. Heterósporo se refiere a las plantas que producen dos clases diferentes de esporas que se originan de dos tipos diferentes de gametofitos, uno de los cuales porta anteridios y el otro arquegonios.

En las plantas, el gametofito es la fase haploide, productora de gametas. Un anteridio es un gametangio masculino, es decir, la estructura en el gametofito que genera células sexuales masculinas. Un arquegonio es un gametangio femenino, es decir, la estructura en el gametofito que genera células sexuales femeninas.

2.Los briofitos, entre las plantas, y los anfibios, entre los animales, viven a menudo en hábitat intermedios entre el agua dulce y la tierra seca, antes que entre el agua salada y la tierra. Proponga un argumento fisiológico (refiérase al capítulo 6) para explicar por qué han sido más probables las invasiones de la tierra por organismos previamente adaptados para la vida en agua dulce.

La invasión de la tierra por organismos previamente adaptados a la vida en agua dulce fue más probable porque los organismos de agua dulce están adaptados a la condición de ser hipertónicos con respecto al medio y a captar agua por ósmosis. Al crecer en ambientes húmedos, los primeros organismos terrestres habrían absorbido agua directamente del aire y, como tenían estructuras y mecanismos que excretaban agua, habrían mantenido constante la condición hipertónica. Los organismos marinos, por otro lado, están adaptados a la condición de ser isotónicos o hipotónicos respecto al medio y tienen mecanismos que impiden el intercambio de agua con el ambiente.

3.¿De dónde obtuvieron las hepáticas su nombre? (la respuesta no está en el texto, pero con muy poca investigación la obtendrá.) ¿Qué le dice a usted este nombre acerca de la perspectiva humana del resto de la biosfera?

Las hepáticas obtuvieron su nombre por su semejanza con el hígado de los seres humanos o de otros vertebrados. Este supuesto parecido fue tomado como un signo de que poseían propiedades medicinales para enfermedades del hígado. Este concepto nos recuerda que hasta hace poco tiempo, se creía que todos los otros seres vivientes fueron colocados en la Tierra para el servicio del hombre –un punto de vista que tuvo, y aún tiene, profundas consecuencias ecológicas–.

4.Las plantas vasculares están caracterizadas por la presencia de lignina, que endurece y sostiene el cuerpo de la planta cuando ésta crece hacia arriba, hacia la luz. ¿Cuál es la fuente primaria de sostén para las porciones fotosintéticas de las algas multicelulares marinas?

El origen primario del sostén en las algas multicelulares marinas es el agua; la turgencia dentro de las células provee parte del soporte, pero el agua del exterior del alga, probablemente, provee la mayor parte de este soporte. Algunas algas, por ejemplo, tienen estructuras llenas de aire que les permiten extenderse horizontalmente en el océano. Su densidad es menor que la del agua y así pueden flotar.

5.Los árboles altos actuales no son mucho más altos que las plantas de las selvas del Devónico. ¿Qué factores cree usted seleccionaron positivamente la altura en los árboles? ¿Qué factores, en contraste, seleccionaron contra la altura? ¿Qué clase de innovación evolutiva podría requerirse para alterar el balance óptimo entre estos varios factores?

La competencia por la luz es la principal presión selectiva para la altura de los árboles. Los factores que seleccionaron contra la altura fueron la necesidad de transporte de agua y de estructuras de soporte, así como la carencia de un sistema de protección contra climas adversos. La evolución de un sistema vascular más eficiente podría alterar el balance en favor de una mayor altura de los árboles.

6.En algunas áreas terrestres, las gimnospermas grandes son dominantes o bien pueden coexistir con las angiospermas. Haga una lista de algunas ventajas para que una planta grande sea gimnosperma.

a. La hoja en forma de aguja hace a las gimnospermas mucho más resistentes a las sequías y al frío que las hojas anchas de las angiospermas.

b. Las hojas de las gimnospermas son retenidas todo el año, lo que permite la fotosíntesis cuando las angiospermas vecinas no tiene hojas (hay algunas excepciones, ya que los gingkos y unas pocas coníferas, como el alerce, pierden sus hojas anualmente)

c. Los conos son más duraderos que las flores y menos fácilmente dañados por la condiciones climáticas adversas o por los animales ramoneadores.

d. La forma de la mayoría de las gimnospermas y la flexibildad de sus ramas las hacen más resistentes a la ruptura por el viento.

7.Describa los esporofilos de un licopodio, de un cola de caballo, de un helecho, de un pino y de una angiosperma.

En los licopodios, los esporófilos se agrupan formando un cono en el ápice de las ramas. En un cola de caballo, se agrupan en un cono en el ápice del tallo. En los helechos, se parecen a otras hojas del helecho o pueden ser hojas modificadas no fotosintéticas. En un pino, los esporófilos son las hojas modificadas en forma de escama del cono masculino y la escama portadora del óvulo en el cono femenino. En las angiospermas, el esporófilo se ha convertido en el carpelo y en los estambres de las flores.

8.Dibuje una semilla de pino y rotúlela. Indique el origen de cada uno de sus componentes y si el componente es haploide o diploide. ¿Cuántas generaciones están representadas en los tejidos de la semilla?

Vea la figura 30-19 del libro. El origen de cada uno de sus componentes y su ploidía son los siguientes:

En los tejidos de la semilla están representadas tres generaciones –el esporofito materno, el gametofito y el esporofito embrionario–.

9.Dibuje una flor y rotule sus estructuras. ¿Cuál es la función de cada parte de la flor?

Vea la Fig. 30-23 del libro. Las funciones de cada parte floral son las siguientes:

10.Una tendencia principal en la evolución de las angiospermas es una reducción en el número de piezas florales. ¿Por qué la reducción y no la mayor complejidad será tan común?

Una reducción en el número de piezas florales es más común que un incremento, porque es, evolutivamente hablando, más fácil de “perder” una estructura que se va a desarrollar como lo es una nueva estructura. Si una estructura no es esencial para el proceso reproductivo, probablemente no habrá una presión fuerte para su retención. La pérdida y la fusión de estructuras así como los cambios en la posición son procesos comunes en las plantas y en los animales.

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