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¿Hay plantas móviles?

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Hay numerosos ejemplos de animales sésiles (esponjas, percebes, etc.) pero ¿hay ejemplos de plantas móviles? ¿Si no, porque no? Seguramente la movilidad habría conferido una ventaja evolutiva a algunas especies de plantas. Estoy pensando específicamente en la locomoción aquí.


Depende de como lo definas locomoción.

Si lo tomas en serio moviéndose de un lugar a otroEntonces sí, casi todas las plantas hacen esto en algún momento de su ciclo de vida. Principalmente, las semillas y el polen se mueven, y generalmente lo hacen aprovechando las fuerzas naturales como el viento y la lluvia, o manipulando a los animales para que hagan el trabajo de las piernas, por ejemplo:

  • reclutando insectos polinizadores
  • por tener púas que enganchan el pelaje de los mamíferos que pasan
  • produciendo frutas sabrosas para que los monos las coman, incluidas las semillas, y las depositen con una cucharada de fertilizante en otro lugar

Si lo tomas en serio moviéndose bajo la propulsión propia, entonces sí, algunas plantas hacen esto. El ejemplo que me viene a la mente es la generación gametofita de helechos:

El prótalo (es decir, el gametofito) tiene rizoides en la parte inferior y los usa para deslizarse y encontrar un espacio en el que comenzar la próxima generación. He visto que esto sucede cuando las esporas de helecho germinan en agar; cuando alcanzan la pequeña etapa de protalo, comienzan a deslizarse para evitar superponerse entre sí. No puedo encontrar ninguna referencia para esto, pero seguiré buscando.

Otro ejemplo de locomoción autodirigida en las plantas es el esperma móvil de las briófitas. Las células sexuales masculinas tienen flagelos, que utilizan para impulsarse a través del agua hasta las células sexuales femeninas (revisado por Renzaglia y Garbary 2001).

  • Renzaglia, K.S. Y Garbary, D.J. (2001) Gametos móviles de plantas terrestres: diversidad, desarrollo y evolución. Revisiones críticas en ciencias vegetales. [En línea] 20 (2), 107-213.

Muchas plantas se arrastran enviando enredaderas terrestres y se replantan en posiciones vecinas. Pero eso no es lo que estás preguntando, creo.

No sé si hay formas de plantas con hojas que habitan en la tierra y que se muevan.

En el agua, la mayoría de las algas portadoras de clorofila tienen flagelos y pueden migrar a través del agua.

Referencia: http://science.jrank.org/pages/205/Algae.html


El movimiento de las plantas se puede medir con un crescógrafo. Este mov no solo se debe al crecimiento de las plantas sino también como respuesta a los estímulos.

Hablando de crecimiento, las raíces con frecuencia giran alrededor de una roca mientras crecen, y las plantas se inclinan hacia una fuente de luz cuando se mantienen a la sombra.

Las enredaderas y trepadoras muestran una especie de locomoción de la parte, si no del todo, la motilidad parcial está disponible para las hojas de ciertas plantas (se cierran en la noche) y flores (girasol) .Los pocos carnívoros que conocemos se suman al ejemplo.

Las plantas acuáticas que flotan libremente tienen movimiento, aunque no se le puede llamar locomoción.


Plantas de semillas: angiospermas

Figura 1: Estas flores crecen en el borde de un jardín botánico en Bellevue, WA. Las plantas con flores dominan los paisajes terrestres. Los colores vivos de las flores son una adaptación a la polinización por insectos y pájaros. (crédito: Myriam Feldman)

Desde su humilde y todavía oscuro comienzo durante el período Jurásico temprano (202-145.5 MYA), las angiospermas, o plantas con flores, han evolucionado con éxito para dominar la mayoría de los ecosistemas terrestres. Las angiospermas incluyen un número asombroso de géneros y especies con más de 260.000 especies, la división es superada solo por los insectos en términos de diversificación ([Figura 1]).

El éxito de las angiospermas es el resultado de dos estructuras novedosas que garantizan el éxito reproductivo: flores y frutos. Las flores permitieron que las plantas formen relaciones evolutivas cooperativas con los animales, en particular los insectos, para dispersar su polen en los gametofitos femeninos de una manera muy específica. Los frutos protegen al embrión en desarrollo y sirven como agente de dispersión. Las diferentes estructuras de la fruta reflejan las estrategias de dispersión que ayudan a esparcir las semillas.


Tabla de contenido

Participantes del simposio
Discussants
Observadores
Prefacio
Introducción
Parte I Flujo citoplásmico en plantas y mixomicetos (mycetozoa)
Introducción
Estructura fina en acetabularia y su relación con el flujo protoplásmico
Papel de la capa de gel cortical en la transmisión citoplásmica
Comportamiento de gotas citoplasmáticas desnudas aisladas de células vegetales
Tasas de movimiento de orgánulos en el citoplasma de flujo de células de cultivo de tejidos vegetales
La organización del movimiento en los plasmodios de moho limo
Diferenciaciones del citoplasma fundamental y su importancia para la generación de la fuerza motriz del movimiento ameboide
El sistema mecanoquímico detrás de Streaming en Physarum
Diferencias regionales en la concentración de iones en los plasmodios migratorios
Discusión gratuita
Parte II Flujo citoplásmico y locomoción en las amebas de vida libre
Introducción
Estudios sobre la membrana aislada y el citoplasma de Amoeba proteus en relación con el movimiento ameboide
Estudios de presión-temperatura sobre el movimiento ameboide y fenómenos relacionados: un análisis de los efectos del agua pesada (DO) en la forma, el movimiento y la estructura del gel de Ameba proteus
Diferencias morfológicas entre pseudópodos de varias amebas pequeñas y su importancia funcional
Mecanismos del movimiento ameboide basados ​​en la organización dinámica: estudio morfofisiológico del movimiento ameboide, IV
Sobre el mecanismo y control del movimiento ameboide
La fuerza motriz del flujo endoplásmico en Ameba
Movimiento relativo en Amoeba proteus
La fisiología comparada del movimiento en las amebas gigantes multinucleadas
Discusión gratuita
Parte III Flujo citoplasmático, locomoción y comportamiento de células ameboides especializadas
Introducción
El papel y las actividades de los pseudópodos durante la morfogénesis de la larva del erizo de mar
Movimientos de las células implicadas en la inflamación y la inmunidad
Relajación de las células de fibroblastos
El movimiento de las neuronas en el cultivo de tejidos
Movimiento intracelular y locomoción de amebas de moho mucoso celular
Flujo citoplasmático y locomoción en foraminíferos marinos
Movimiento filopodial en Cyphoderia ampulla (Ehr.)
Los Axópodos del Sol Animalcule Actinophrys sol (Heliozoa)
Discusión gratuita
Parte IV Movimiento saltatorio y no browniano de partículas subcelulares y movimientos mitóticos
Introducción
Movimiento de gránulos de equinocromo en el huevo de Arbacia punctulata
Movimientos característicos de los orgánulos en el citoplasma de flujo de las células vegetales
Movimientos saltatorios de partículas en las células
Sistemas móviles con filamentos continuos
Organización y función del huso mitótico
Base mecánica de tornillos del movimiento protoplásmico
Discusión gratuita
Índice de materias


Diversidad y taxonomía

Las hepáticas son un grupo relativamente diverso de plantas con alrededor de 8000 especies, la mayoría de las cuales son especies frondosas.

Las hepáticas forman la división de plantas conocida como Marchantiophyta. La división incluye dos clases separadas, cada una con dos subclases. La clase Jungermanniopsida incluye la subclase Jungermanniidae, que consta de aproximadamente 5000-6000 hepáticas frondosas y la segunda subclase Metzgeriidae.

La segunda clase de hepáticas es la Marchantiopsida, que incluye las hepáticas talloides. La clase Marchantiopsida se divide en las subclases Marchantiidae y Sphaerocarpidae.


Función de los espermatozoides

La función de los espermatozoides es singular: fertilizar un óvulo femenino y producir la próxima generación de una especie, transmitiendo así el genoma masculino. Esta única función se aclara en la tercera fase de la espermatogénesis, donde todos los orgánulos innecesarios se desintegran. El espermatozoide es, en pocas palabras, ADN con un motor.

Un espermatozoide produce energía cuando los nutrientes están disponibles libremente. Esta energía impulsa el movimiento a través del tracto reproductivo femenino, lo que le da una mayor posibilidad de fertilizar el óvulo.

Los espermatozoides son componentes de los espermatozoides. El otro componente de los espermatozoides es el líquido seminal o el semen. El semen es un líquido con alto contenido de fructosa que se produce principalmente en las vesículas seminales y la glándula prostática. Además de azúcar, contiene aminoácidos, citrato, zinc (un elemento estabilizador del ADN), sales y prostaglandinas. Las prostaglandinas reducen el riesgo de una respuesta del sistema inmunológico femenino a los espermatozoides.

Un varón humano sano produce aproximadamente 1.500 espermatozoides por segundo. Un mililitro de semen contiene entre veinte y trescientos millones de espermatozoides. Cada eyaculación produce de dos a cinco mililitros de semen.


¿Hay plantas móviles? - biología

UNA INTRODUCCIÓN A LA TAXONOMÍA VEGETAL

I. ¿Qué es una planta? Una vista tradicional

A. Las plantas se caracterizan por sus características o personajes y estados de carácter amp.

  • verde
  • inmóvil
  • eucariota
  • multicelular
  • paredes de celulosa
  • alternancia de generaciones

C. Diversidad: hay muchos tipos de plantas, incluidos musgos, hepáticas, hornworts y traqueofitas. Las traqueofitas son plantas vasculares, como helechos, colas de caballo, plantas con flores (= angiospermas) y coníferas (= gimnospermas).

II. Taxonomía y sistemática de amplificadores

A. Taxonomía
El estudio de la clasificación de plantas. La clasificación consiste en poner objetos en grupos (como la jerarquía de Linne a continuación). La clasificación implica / requiere nombrar (nomenclatura), describir (asignar características a un taxón) e identificar (determinar que un elemento desconocido es idéntico a uno conocido) especies. Otra definición de taxonomía que me gusta es que La taxonomía es la ciencia de documentar la biodiversidad. (Keogh, 1995). El término taxonomía fue acuñado originalmente por Augustin Pyramus de Candolle en 1813 (Stuessy 1990, 1994).

B. Linnaeus - & quot; fundador de la taxonomía de plantas & quot; Acreditado con sistema binomial y jerarquía de clasificación. Probablemente recuerdes el esquema (en orden descendente con un ejemplo). Nota: (a) cada nivel o unidad se llama taxón (pl - taxa) (b) terminaciones estandarizadas (c) reino es el grupo más inclusivo, especie es el menos inclusivo (d) rango se refiere al nivel en la jerarquía (e) dispositivo mnemónico - El rey David gritó Oh, por el amor de Dios (f) División = Phylum. Consideración - en el futuro, la jerarquía linneana puede desaparecer a medida que nuevos datos hagan obsoletos estos grupos.

Reino División Clase Pedido Familia Género especies
Plantae Magnoliophyta (angiospermas) Magnoliopsida (eudicots) Asterales Asteraceae Taraxacum T . officinale

C. Dominios: un trabajo reciente sugiere que hay tres "formas de vida" principales: procariotas, bacterias Archaea y eucariotas, y estas deben clasificarse como un dominio.

D. Sistemática
El estudio de la diversidad y la historia de los organismos y las relaciones evolutivas entre ellos.. Este término se remonta al menos a Linneo en 1737 (véase Stuessy, 1990). Nuestro texto define sucintamente la sistemática como la "ciencia cómica de la diversidad de los organismos". Tenga en cuenta que la suposición subyacente es que la evolución ocurrió en el pasado y continúa en la actualidad. Por tanto, los dos objetivos principales de un sistematizador son: (i) descubrir la naturaleza del árbol evolutivo de la vida. O para decirlo de otra manera, la sistemática se esfuerza por descubrir la "filogenia", o historia evolutiva, de un grupo particular de especies y luego (ii) para transmitir esta información en una clasificación.

E. Taxonomía frente a sistemática
Una fina línea de distinción. Estos términos a menudo se usan indistintamente (como yo). Sin embargo, otros (puristas) usan & quottaxonomía & quot para referirse específicamente a los métodos y principios de clasificación (incluyendo nombrar y describir). La sistemática (también llamada `` biosistemática '') se usa en un sentido más amplio para incluir (1) taxonomía (nombrar, describir, identificar, clasificar) (2) estudios de procesos evolutivos (como hibridación, fuentes de variabilidad, grado de variación en poblaciones, aislamiento reproductivo, origen de las especies) y (3) estudios de filogenia (las relaciones evolutivas entre grupos).

Además, la primera parte del semestre se centrará en las actividades que tradicionalmente se consideran & quottaxonomía & quot cuando aprendemos: (1) técnicas para recolectar plantas (2) cómo describir una planta usando terminología técnica (3) métodos para identificar plantas ( 4) cómo se nombran las plantas y (5) características de las familias de plantas. Durante la segunda parte del semestre nos centraremos en la sistemática cuando aprendamos sobre métodos de clasificación y cómo se deducen las relaciones evolutivas entre plantas.

¿Qué tan bien puede distinguir entre taxonomía y sistemática? haga clic aquí

F. Alfa vs. beta
La taxonomía alfa se refiere a los métodos de clasificación más tradicionales, mientras que la taxonomía beta se refiere a los métodos experimentales más recientes.

G. Algunos ejemplos
(a) Stuessy (1990) es una buena referencia general y ha preparado un buen diagrama para representar la relación entre taxonomía y sistemática. (b) Walters y Keil (1996) utilizan un ejemplo de cubiertos para demostrar identificación, nomenclatura, clasificación e incluso evolución y filogenia (por ejemplo, es fácil imaginar los procesos evolutivos mediante los cuales, digamos un tenedor de cóctel, & quot; evolucionó & quot de una cena tenedor).

H. Lección para llevar a casa
Este curso, Taxonomía de plantas, también podría llamarse "Sistemática de plantas" o "Botánica sistemática". ¿Qué título prefiere?

III. ¿Qué es una planta? La visión evolutiva - las plantas se caracterizan por sus ancestros compartidos, ancestros comunes compartidos. Como resultado, algunos organismos fotosintéticos ya no se consideran plantas.

  1. Filogenia - representada con cladograma
  2. Descripción general: nodo, evento de especiación, raíces, clado, grupos hermanos, apopmorfia, pleisiomorfia, monofilético, polifilético
  3. Cladograma de plantas

IV. Entonces, ¿qué hace un taxónomo? O, en otras palabras, ¿qué tipo de preguntas estudian los taxonomistas de plantas? Estudian preguntas como:

  • ¿Qué planta es esta? ¿Cual es su nombre? ¿Cómo debería clasificarse? ¿Cuáles son algunas plantas similares?
  • ¿Qué tipo de plantas crecen en la Tierra (biodiversidad)? ¿Cuántos tipos (especies) diferentes de plantas hay?
  • ¿Qué plantas crecen en esta área y por qué (distribución)?
  • ¿Esta planta tiene propiedades especiales / únicas (es decir, es comestible, venenosa)?
  • ¿Cómo evolucionó esta planta? ¿Con qué otras plantas está relacionado?

V. ¿Es importante la taxonomía / sistemática? Seguro, porque la información taxonómica:

A. mejora nuestra comprensión sobre otras especies y proporciona un método para catalogar esta información
Esto es especialmente crítico para las especies en peligro de extinción. ¿Quién mejor que los taxonomistas debería hablar a favor de la preservación de la biodiversidad? De hecho, los taxonomistas ofrecen nuestra mayor defensa contra la pérdida de la biodiversidad global (Savage, 1995 Simpson & amp Cracraft, 1995)

B. mejora nuestra comprensión de la evolución, los procesos evolutivos y la biología (en general)
Dos ejemplos de Judd et al.: (a) Espadas plateadas (Asteraceae) en Hawai: diversidad increíble de forma y hábitat, radiación adaptativa de un antepasado del continente, los estudios muestran que la transición de húmedo a seco ocurrió varias veces (b) Haya del sur (Notofagus) - se distribuyen en Nueva Zelanda y el sur de América del Sur. Los estudios taxonómicos pueden ayudar a explicar esta distribución (biogeografía) y la fecha de las divergencias (aproximadamente 80 millones de años).

C. tiene valor predictivo
Por ejemplo, si dos plantas están relacionadas (es decir., del mismo género) y una de las plantas es una fuente de alimento o medicamento, existe una probabilidad razonable de que la otra también lo haga. A continuación, se muestran algunos ejemplos del valor predictivo de la taxonomía:

  1. Considere el taxol, un alcaloide que se aisló por primera vez de la corteza del tejo del Pacífico (Taxus brevifolia) que se utiliza para tratar el cáncer de mama. Recibió la aprobación de la FDA para este propósito en abril de 1994 (la FDA aprobó el medicamento para el tratamiento del cáncer de ovario en diciembre de 1992). Desafortunadamente, se requiere la corteza de aproximadamente 3 árboles para tratar a un solo paciente. De hecho, se utilizan 16.000 libras de corteza para producir 2,2 libras de taxol. Se administra en solución salina al 5%. Hasta hace relativamente poco tiempo, se pensaba que el taxol solo existía en esta especie. Una búsqueda exhaustiva ha demostrado que el taxol también se encuentra en otras especies (lo que, desde una perspectiva práctica, hará que este medicamento potencial esté más disponible). No es sorprendente que se haya encontrado taxol en especies relacionadas de Taxusy, en algunos casos, en concentraciones incluso superiores a las de la especie original. Como comentario interesante, un hongo (Taxomyces andryanae) que usa tejo como anfitrión parece ser una fuente aún mejor de taxol que el tejo en sí (¿no es grandiosa la naturaleza?). La toxicidad del tejo se conoce al menos desde la época de Julio César. Las plantas producen una serie de alcaloides que incluyen taxinas y taxaninas. El taxol actúa promoviendo el ensamblaje de microtúbulos y hace que la tubulina se polimerice. Para obtener más información sobre la historia de taxol, lea algunas de las referencias citadas.
  2. Considere el medicamento contra el cáncer que se extrajo de una pequeña población de Maytenus buchananii creciendo en Kenia. No se pudieron realizar más estudios sobre el compuesto porque la población era demasiado pequeña para recolectar más, pero basándose en su filogenia, un taxónomo predijo que Maytenus rothiana en la India tendría el compuesto deseado. Lo hizo (Miller y Rossman, 1995).
  3. Considere la cortisona que se encontraba originalmente en Dioscorea. Estudios posteriores lo han encontrado en otras especies.
  1. Considere, en 1987 una especie de Calophyllum fue recolectado en el norte de Borneo. En pruebas del Instituto Nacional del Cáncer, un extracto bloqueó la replicación del VIH-1. Un equipo regresó a Borneo para recolectar más, pero descubrió que el árbol había sido cortado. Otros individuos en el área fueron recolectados y evaluados por el NCI, pero mostraron poca actividad. Se llamó a un taxónomo y, después de estudiar los especímenes, se demostró que el espécimen original era C. lanigerum var. austrocoriaceum pero las colecciones inactivas recientes fueron C. teysmannii var. inophylloide. Con esta información en la mano C. lanigerum se obtuvo del Jardín Botánico de Singapur, el compuesto activo se aisló, sintetizó y el fármaco ha comenzado los ensayos clínicos (ASPT Newsletter 11: 2 (1997)).
  2. Considere la chinche harinosa (Phenococcus manihoti) que estaba destruyendo las plantaciones de yuca de África occidental por valor de 1.400 millones de dólares. Los presuntos parásitos de la cochinilla se localizaron en América del Sur y se liberaron en África sin ningún efecto. Un taxónomo que estudió las cochinillas se dio cuenta de que los parásitos introducidos eran de una especie diferente. Parásitos específicos para P. manihoti se introdujeron con éxito (Miller y Rossman, 1995).
  3. Considere la infructuosa campaña de control de la malaria en Trinidad en 1940. Los pantanos fueron rociados y drenados para matar al presunto vector. Anopheles albimanus, el principal vector de mosquitos en América Latina. Pero, el verdadero vector en Trinidad fue A. bellator que se reproduce en bromelias que crecen en las palmas (Davis, 1995).

E. impacto social humano
Lo crea o no, la taxonomía tiene implicaciones para las interacciones sociales humanas al mostrar & quot. que cada especie es singularmente diferente de todas las demás especies y, por lo tanto, insustituible, el estudioso de la evolución nos ha enseñado una reverencia por cada uno de los productos de la evolución, uno de los componentes importantes del pensamiento conservacionista. Al enfatizar la importancia del individuo, al desarrollar y aplicar el pensamiento poblacional, al darnos reverencia por la diversidad de la naturaleza, la biología sistemática y evolutiva ha proporcionado una dimensión a la conceptualización humana que había sido ignorada en gran medida, si no negada, por la física. ciencias. Y, sin embargo, es un componente crucial para el bienestar de la sociedad humana y para cualquier planificación del futuro de la humanidad.& quot Y, la sistemática puede incluso ayudarnos a formular preguntas y respuestas sobre nuestros propios orígenes (es decir., "Oye mamá, ¿de dónde vengo?") (Stuessy, 1990).

VI. ¿Renacimiento taxonómico?
Durante la última década, más o menos, los "gen jockeys" se han convertido en los "corredores de poder" científicos, mientras que los taxónomos han sido vistos como arcaicos "coleccionistas de estampillas". Muchos departamentos académicos han ignorado esencialmente las ciencias taxonómicas. Como prueba, un análisis de artículos publicados entre 1969 y 1996 mostró que la taxonomía creció hasta 1988, pero ahora es estática o está disminuyendo gradualmente (Winston & amp Metzger, 1998).

Esto es especialmente problemático considerando las crisis biológicas reconocidas (es decir, extinción, pérdida de hábitat) que enfrentamos (Keogh, 1995 Fussey, 1995 Salopek, 1996). Afortunadamente, ha resurgido el interés por la botánica sistemática (véanse las referencias). Como todos sabemos muy bien, "el dinero habla". Esto también es cierto en la ciencia. Los programas de financiación recientes (es decir., El programa NSF en Systematic Botany Systematics Agenda 2000 que reconoce la necesidad de catalogar la biodiversidad) son una prueba más del renovado interés en la taxonomía.

Reconociendo la necesidad de documentar la diversidad antes de que sea demasiado tarde, se han realizado varios "inventarios biológicos de todos los taxones" (por ejemplo, Costa Rica, Parque Nacional Smoky Mountains, Diversidad Biológica en Parques Nacionales, Point Reyes National Seashore) y recientemente un & quotSpecies El día & quot o & quotBioBlitz & quot se llevó a cabo aquí en Minnesota.

  1. La sistemática es una ciencia descriptiva, un enfoque tradicional, similar a la astronomía y la anatomía.
  2. La sistemática también es una ciencia experimental: las hipótesis de paradigma más nuevas sobre la relación de las plantas se desarrollan y luego se prueban mediante el análisis de datos.
  3. ¡La sistemática es la primera ciencia! Nuestros antepasados ​​eran grandes taxónomos, tenían que serlo para sobrevivir. Recolectaron alimentos, medicinas, etc. de la naturaleza. En un pasado no muy lejano, la botánica era una de las materias principales en la escuela. Lamentablemente, cuanto más "civilizados" nos volvemos, más nos hemos alejado de nuestras raíces.
  • Begley, S. 1993. A partir de un hongo, parece surgir una cura para el cáncer. Newsweek, 19 de abril, p. 52.
  • Daly, D. 1992. Árbol de la vida. Audubon. Marzo Abril. págs. 76-85.
  • Davis, G.M. 1995. Sistemática y Salud Pública. BioScience 45: 705 - 714.
  • Fackelmann, K. A. 1992. The Adjuvant Advantage. Noticias de ciencia 141:124-125.
  • Fussey, G.D. 1995. Las maldiciones de la biodiversidad y el descubrimiento de especies: una simulación didáctica. Journ. de Biol. Educ. 29: 41 - 45.
  • Keogh, J.S. 1995. La importancia de la sistemática en la comprensión de la crisis de la biodiversidad: el papel de los educadores biológicos. Journ. de Biol. Educ. 29: 293 - 299.
  • Kosztarab, M. 1984. Un estudio biológico de los Estados Unidos. Ciencias 223 (3 de febrero).
  • Miller, D.R. & amp A.Y. Rossman. 1995. Sistemática, Biodiversidad y Agricultura. BioScience 45: 680 - 686.
  • Nicholson, R. 1992. Muerte y Taxus. Historia Natural. Septiembre. pág.20.
  • Salopek, P. 1996. Especies en peligro de extinción: Botánico. Chicago Tribune (30 de julio).
  • Savage, J.M. 1995. Systematics and the Biodiversity Crisis. BioScience 45: 673 - 679.
  • Simpson, B.B. y J. Cracraft. 1995. Sistemática: La ciencia de la biodiversidad. BioScience 45: 670-672.
  • Stuessy, T. 1990. Taxonomía vegetal. Columbia, Nueva York.
  • Agenda de Sistemática 2000. Trazando la Biosfera.
  • Theodoridis, G. et al. (1999) Análisis por HPLC de taxoides en plantas y cultivo de tejidos de células vegetales. American Biotech. Laboratorio 17: 40 - 41.
  • Wilson, E.O. 1985. Es hora de revivir la sistemática. Science 230 (13 de diciembre)
  • Wilson, E.O. Biofilia
  • Wilson, E.O. La diversidad de la vida.
  • Winston, J.E. y K.L.Metzger. 1998. Tendencias en taxonomía reveladas por la literatura publicada. BioScience 48: 125-128.

Estudio adicional: Consulte las preguntas de & quotquiz & quot y & quot; guía de estudio & quot

Última actualización: 29/08/2008 / Copyright de SG Saupe


Planta

Un organismo que pertenece al Reino Plantae (reino vegetal) en clasificación biológica. El estudio de las plantas se llama botánica. Ver Botánica, Clasificación, biológica

Las Plantae comparten las características de multicelularidad, paredes celulares de celulosa y fotosíntesis mediante clorofilas. a y B (a excepción de algunas plantas que son secundariamente heterótrofas). La mayoría de las plantas también están diferenciadas estructuralmente, por lo general tienen órganos especializados para el anclaje, soporte y fotosíntesis. También es característica la especialización de tejidos para las funciones fotosintéticas, conductoras y de cobertura. Las plantas tienen un ciclo de vida espórico (en lugar de gamético o cigótico) que involucra tanto fases esporofíticas como gametofíticas, aunque esta última se reduce evolutivamente en la mayoría de las especies. La reproducción es sexual, pero la diversificación de los sistemas de reproducción es una característica destacada de muchos grupos de plantas. Ver Fotosíntesis, Reproducción (planta)

Una estimación conservadora del número de especies de plantas descritas es 250.000. Es posible que haya dos o tres veces más especies aún sin descubrir, principalmente en el hemisferio sur. Las plantas se clasifican en grupos vasculares y no vasculares, y las últimas en plantas vasculares sin semillas y plantas con semillas. Las plantas no vasculares incluyen las hepáticas, las hornworts y los musgos. Las plantas vasculares sin semillas son los pinos terrestres, colas de caballo, helechos y helechos batidores. Las plantas con semillas incluyen cícadas, ginkgos, coníferas, gnetofitas y plantas con flores. Cada uno de estos grupos constituye una división en la nomenclatura botánica, lo que equivale a un filo en el sistema zoológico. Ver Taxonomía vegetal


Movimiento de foto-orientación de los cloroplastos.

Los cloroplastos, que son orgánulos celulares específicamente diferenciados para la fotosíntesis, cambian sus arreglos y / o posiciones intracelulares en respuesta a la irradiación con luz (Senn, 1908 Haupt y Scheuerlein, 1990 Wada y Kagawa, 2001). Estos movimientos se observan ampliamente en una variedad de especies de plantas y se denominan movimiento de fotoorientación de los cloroplastos. En la Fig. 1 se muestran esquemáticamente ejemplos típicos de tales movimientos. Básicamente, los cloroplastos se mueven para exponer sus 'caras' a la luz tenue incidente y sus 'perfiles' a la luz intensa. Se cree que estos movimientos juegan un papel importante en la maximización de la actividad fotosintética (Zurzycki, 1955) y la minimización del fotodaño (Zurzycki, 1957 Park et al., 1996) en plantas bajo condiciones de luz fluctuante.

Demostración esquemática del movimiento de fotoorientación de los cloroplastos en varios tipos de células vegetales. Distribuciones intracelulares típicas de cloroplastos observadas bajo luz tenue o fuerte en el alga cenocítica Vaucheria, el alga verde Mougeotia y la angiosperma Lemna son exhibidos. N, núcleo. Modificado de Senn (1908).

Demostración esquemática del movimiento de foto-orientación de los cloroplastos en varios tipos de células vegetales. Distribuciones intracelulares típicas de cloroplastos observadas bajo luz tenue o fuerte en el alga cenocítica Vaucheria, el alga verde Mougeotia y la angiosperma Lemna son exhibidos. N, núcleo. Modificado de Senn (1908).

En la mayoría de los casos estudiados hasta la fecha, la luz azul induce específicamente el movimiento del cloroplasto tanto bajo luz tenue como fuerte (Zurzycki, 1980 Haupt y Scheuerlein, 1990). Recientemente, en la planta modelo Arabidopsis thaliana, las fototropinas de flavoproteínas (phot1 y phot2) se identificaron como fotorreceptores de luz azul que funcionan en la reubicación de cloroplastos inducida por la luz (Kagawa et al., 2001 Jarillo et al., 2001 Sakai et al., 2001). Por otro lado, la participación de los fitocromos, otra familia de fotorreceptores fotomorfogénicos en plantas (Furuya, 1993), en el movimiento de orientación de los cloroplastos se ha demostrado en algas (Haupt et al., 1969), musgos (Sato et al. , 2001), helechos (Yatsuhashi, 1996) y angiospermas (Dong et al., 1995). A partir de los efectos de la luz linealmente polarizada (Zurzycki, 1967) y la irradiación de microhaz (Haupt et al., 1969), se postula que tanto los fotorreceptores de luz azul como los fitocromos están dispuestos de manera ordenada en las proximidades de la membrana plasmática para regular la fotoorientación. movimiento de cloroplastos (Haupt y Scheuerlein, 1990 Yatsuhashi, 1996).

Los filamentos de actina participan en el movimiento intracelular de los cloroplastos (Takagi, 2000). El fármaco anti-actina citocalasina inhibe el movimiento dependiente de la luz de los cloroplastos en muchos tipos de células vegetales, incluidas las de algas (Wagner et al., 1972), musgos (Sato et al., 2001), helechos (Kadota y Wada, 1992b) y angiospermas (Witztum y Parthasarathy, 1985 Izutani et al., 1990 Tlałka y Gabryś, 1993). Aunque la interacción directa de moléculas de miosina putativas con cloroplastos se sugirió en un par de especies de plantas basándose en estudios de inmunolocalización (La Claire, 1991 La Claire et al., 1995, Liebe y Menzel, 1995), se ha aceptado generalmente que los cloroplastos participan sólo de forma pasiva en el movimiento de la matriz citoplasmática (Haupt y Schönbohm, 1970). La mayoría de las miosinas vegetales examinadas en las secuencias de ADN hasta la fecha pertenecen a la clase VIII o XI (Liu et al., 2001), y la posible interacción de miosinas identificadas bioquímicamente del alga Chara (Yamamoto et al., 1995) y el lirio de las angiospermas (Lilium longiflorum Yokota et al., 1995) con orgánulos celulares. La localización exacta y el papel de las miosinas en la regulación del movimiento del cloroplasto quedan por aclarar.

Concomitante con la redistribución dependiente de la luz de los cloroplastos, se ha demostrado la reorganización espacial de los filamentos de actina en el alga cenocítica. Vaucheria (Blatt y Briggs, 1980 Blatt et al., 1980), las algas verdes Caulerpa(Menzel y Elsner-Menzel, 1989) y Mougeotia(Mineyuki et al., 1995) y los pteridofitos Selaginella (Cox et al., 1987) y Adiantum(Kadota y Wada, 1992a). Movimiento de cloroplasto en el alga verde Dicotomosifón depende de los microtúbulos (Maekawa y Nagai 1988), sin embargo, se encontró que los cloroplastos que se acumulaban en los ápices celulares después del movimiento de fotoorientación estaban asociados con numerosos haces finos de filamentos de actina (Fig. 2). Además, en las plantas vasculares, los filamentos de actina que rodean a los cloroplastos se han observado con frecuencia mediante microscopía óptica (Kobayashi et al., 1987 Kadota y Wada, 1992a Dong et al., 1996 Kandasamy y Meagher, 1999). En A. thaliana, la ruptura de los filamentos de actina por el fármaco anti-actina latrunculina B condujo a la ruptura de la disposición intracelular de los cloroplastos (Kandasamy y Meagher, 1999). Estos estudios han señalado la posibilidad de que los filamentos de actina no solo proporcionen pistas para el movimiento de los cloroplastos, sino que también funcionen para anclar los cloroplastos en las posiciones intracelulares adecuadas. Los diferentes roles de los filamentos de actina pueden haber resultado de las diferentes vías de señalización de los sistemas de fotorreceptores que funcionan bajo diferentes condiciones de luz. Estamos investigando estos aspectos en plantas superiores, utilizando la planta acuática monocotiledónea Vallisneria gigantea Graebner y la planta terrestre dicotiledónea Espinacia oleracea L. (espinaca).

Acumulación de cloroplastos en el ápice celular del alga verde cenocítica Dicotomosifón. (A-D) La tenue luz azul indujo la acumulación de cloroplastos en la región apical de una célula cilíndrica de Dicotomosifón durante un período de 0-90 min. (E) Los microtúbulos (MTgreen) y (F) filamentos de actina (AF rojo) en la región apical llenos de cloroplastos (azul) se visualizaron utilizando sondas marcadas con fluorescencia. Barra de escala: 20 μm.

Acumulación de cloroplastos en el ápice celular del alga verde cenocítica Dicotomosifón. (A-D) La tenue luz azul indujo la acumulación de cloroplastos en la región apical de una célula cilíndrica de Dicotomosifón durante un período de 0-90 min. (E) Los microtúbulos (MTgreen) y (F) filamentos de actina (AF rojo) en la región apical llenos de cloroplastos (azul) se visualizaron utilizando sondas marcadas con fluorescencia. Barra de escala: 20 μm.


Biología de células vegetales

Biología de células vegetales, segunda edición: de la astronomía a la zoología conecta los fundamentos de anatomía vegetal, fisiología vegetal, crecimiento y desarrollo vegetal, taxonomía vegetal, bioquímica vegetal, biología molecular vegetal y biología de células vegetales. Cubre todos los aspectos de la biología de las células vegetales sin enfatizar ninguna planta, orgánulo, molécula o técnica. Aunque la mayoría de los ejemplos se inclinan hacia las plantas, las similitudes básicas entre todas las células eucariotas vivas (animales y vegetales) se reconocen y utilizan para ilustrar mejor los procesos celulares. Esta es una referencia imprescindible para los científicos con experiencia en anatomía vegetal, fisiología vegetal, crecimiento y desarrollo de plantas, taxonomía de plantas y más.

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Evolución de las angiospermas

Los aproximadamente 200 millones de años entre la aparición de las gimnospermas y las plantas con flores nos dan cierta apreciación de la experimentación evolutiva que finalmente produjo flores y frutos. Las angiospermas ("semilla en un recipiente") producen una flor que contiene estructuras reproductivas masculinas y / o femeninas. La evidencia fósil (Figura 4) indica que las plantas con flores aparecieron por primera vez hace unos 125 millones de años en el Cretácico Inferior (a finales de la era Mesozoica), y se diversificaron rápidamente hace unos 100 millones de años en el Cretácico Medio. Los rastros anteriores de angiospermas son escasos. El polen fosilizado recuperado de material geológico jurásico se ha atribuido a las angiospermas. Algunas rocas del Cretácico temprano muestran huellas claras de hojas que se asemejan a las de las angiospermas. A mediados del Cretácico, un número asombroso de diversas plantas con flores abarrotan el registro fósil. El mismo período geológico también está marcado por la aparición de muchos grupos modernos de insectos, lo que sugiere que los insectos polinizadores desempeñaron un papel clave en la evolución de las plantas con flores.

Figura 4. Esta huella de hoja muestra una Ficus speciosissima, una angiosperma que floreció durante el período Cretácico. (crédito: W. T. Lee, USGS)

Nuevos datos en genómica comparada y paleobotánica (el estudio de plantas antiguas) han arrojado algo de luz sobre la evolución de las angiospermas. Aunque las angiospermas aparecieron después de las gimnospermas, es probable que no se deriven de los antepasados ​​de las gimnospermas. En cambio, las angiospermas forman un clado hermano (una especie y sus descendientes) que se desarrolló en paralelo con las gimnospermas. Las dos estructuras innovadoras de flores y frutos representan una estrategia reproductiva mejorada que sirvió para proteger el embrión, al tiempo que aumenta la variabilidad genética y el rango. Actualmente no existe un consenso sobre el origen de las angiospermas. Los paleobotánicos debaten si las angiospermas evolucionaron a partir de pequeños arbustos leñosos o se relacionaron con los antepasados ​​de las gramíneas tropicales. Ambos puntos de vista se apoyan en la cladística, y el llamado woody hipótesis magnólida—Que propone que los primeros ancestros de las angiospermas eran arbustos como la magnolia moderna— también ofrece evidencia biológica molecular.

La angiosperma viva más primitiva se considera Amborella trichopoda, una pequeña planta nativa de la selva tropical de Nueva Caledonia, una isla del Pacífico Sur. Análisis del genoma de A. trichopoda ha demostrado que está relacionado con todas las plantas con flores existentes y pertenece a la rama más antigua confirmada del árbol genealógico de las angiospermas. El genoma nuclear muestra evidencia de una antigua duplicación del genoma completo. El genoma mitocondrial es grande y multicromosómico, y contiene elementos de los genomas mitocondriales de varias otras especies, incluidas algas y un musgo. Se considera que algunos otros grupos de angiospermas, llamados angiospermas basales, tienen rasgos ancestrales porque se ramificaron temprano del árbol filogenético. La mayoría de las angiospermas modernas se clasifican como monocotiledóneas o eudicots, según la estructura de sus hojas y embriones. Las angiospermas basales, como los nenúfares, se consideran de naturaleza más ancestral porque comparten rasgos morfológicos tanto con monocotiledóneas como con eudicots.

Flores y frutos como adaptación evolutiva

Las angiospermas producen sus gametos en órganos separados, que suelen estar alojados en una flor. Tanto la fertilización como el desarrollo del embrión tienen lugar dentro de una estructura anatómica que proporciona un sistema estable de reproducción sexual en gran parte protegido de las fluctuaciones ambientales. Con alrededor de 300.000 especies, las plantas con flores son el filo más diverso de la Tierra después de los insectos, que suman alrededor de 1.200.000 especies. Las flores vienen en una asombrosa variedad de tamaños, formas, colores, olores y arreglos. La mayoría de las flores tienen un polinizador mutualista, con las características distintivas de las flores que reflejan la naturaleza del agente polinizador. La relación entre los polinizadores y las características de las flores es uno de los grandes ejemplos de coevolución.

Después de la fertilización del óvulo, el óvulo se convierte en una semilla. Los tejidos circundantes del ovario se espesan y se convierten en una fruta que protegerá la semilla y, a menudo, asegurará su dispersión en un amplio rango geográfico. No todas las frutas se desarrollan completamente a partir de un ovario como "frutos falsos & # 8221 o pseudocarpos, se desarrollan a partir de tejidos adyacentes al ovario. Al igual que las flores, la fruta puede variar enormemente en apariencia, tamaño, olor y sabor. Los tomates, los pimientos verdes, el maíz y los aguacates son ejemplos de frutas. Junto con el polen y las semillas, las frutas también actúan como agentes de dispersión. Algunos pueden dejarse llevar por el viento. Muchos atraen animales que se comen la fruta y pasan las semillas a través de sus sistemas digestivos, luego depositan las semillas en otro lugar. Los cockleburs están cubiertos de espinas rígidas y en forma de gancho que pueden engancharse en la piel (o en la ropa) y engancharse a un animal en largas distancias. Los berberechos que se aferraban a los pantalones de terciopelo de un emprendedor excursionista suizo, George de Mestral, inspiraron su invención del cierre de bucle y gancho al que llamó Velcro.

Construcción de árboles filogenéticos con análisis de alineaciones de secuencias de ADN

Todos los organismos vivos muestran patrones de relaciones derivados de su historia evolutiva. La filogenia es la ciencia que describe las conexiones relativas entre organismos, en términos de especies ancestrales y descendientes. Los árboles filogenéticos, como la historia evolutiva de las plantas que se muestra en la Figura 5, son diagramas de ramificación en forma de árbol que representan estas relaciones. Species are found at the tips of the branches. Each branching point, called a node, is the point at which a single taxonomic group (taxon), such as a species, separates into two or more species.

Figure 5. This phylogenetic tree shows the evolutionary relationships of plants.

Phylogenetic trees have been built to describe the relationships between species since the first sketch of a tree that appeared in Darwin’s Origen de las especies. Traditional methods involve comparison of homologous anatomical structures and embryonic development, assuming that closely related organisms share anatomical features that emerge during embryo development. Some traits that disappear in the adult are present in the embryo for example, an early human embryo has a postanal tail, as do all members of the Phylum Chordata. The study of fossil records shows the intermediate stages that link an ancestral form to its descendants. However, many of the approaches to classification based on the fossil record alone are imprecise and lend themselves to multiple interpretations. As the tools of molecular biology and computational analysis have been developed and perfected in recent years, a new generation of tree-building methods has taken shape. The key assumption is that genes for essential proteins or RNA structures, such as the ribosomal RNAs, are inherently conserved because mutations (changes in the DNA sequence) could possibly compromise the survival of the organism. DNA from minute samples of living organisms or fossils can be amplified by reacción en cadena de la polimerasa (PCR) and sequenced, targeting the regions of the genome that are most likely to be conserved between species. The genes encoding the 18S ribosomal RNA from the small subunit and plastid genes are frequently chosen for DNA alignment analysis.

Once the sequences of interest are obtained, they are compared with existing sequences in databases such as GenBank, which is maintained by The National Center for Biotechnology Information. A number of computational tools are available to align and analyze sequences. Sophisticated computer analysis programs determine the percentage of sequence identity or homology. Sequence homology can be used to estimate the evolutionary distance between two DNA sequences and reflect the time elapsed since the genes separated from a common ancestor. Molecular analysis has revolutionized phylogenetic trees. In some cases, prior results from morphological studies have been confirmed: for example, confirming Amborella trichopoda as the most primitive angiosperm known. However, some groups and relationships have been rearranged as a result of DNA analysis.

In Summary: Evolution of Seed Plants

Seed plants appeared about one million years ago, during the Carboniferous period. Two major innovations—seed and pollen—allowed seed plants to reproduce in the absence of water. The gametophytes of seed plants shrank, while the sporophytes became prominent structures and the diploid stage became the longest phase of the lifecycle. Gymnosperms became the dominant group during the Triassic. In these, pollen grains and seeds protect against desiccation. The seed, unlike a spore, is a diploid embryo surrounded by storage tissue and protective layers. It is equipped to delay germination until growth conditions are optimal. Angiosperms bear both flowers and fruit. The structures protect the gametes and the embryo during its development. Angiosperms appeared during the Mesozoic era and have become the dominant plant life in terrestrial habitats.


Ver el vídeo: Από τον σπόρο στο φυτό animation (Mayo 2022).