IDENTIFICACIÓN Y RECONOCIMIENTO DE LA ESTRUCTURA 

DE LAS PTERIDOFITAS

OBJETIVOS

GENERAL:

•      Identificar y reconocer la estructura y los tejidos de algunas pteridofitas, con ayuda de colorantes como la tionina y el verde de metilo.

OBJETIVOS ESPECÍFICOS:

•      Reconocer  las estructuras y tejidos  que componen y permiten el funcionamiento óptimo de los helechos, los licopodios y los equisetos.

•      Aprender el procedimiento y correcto uso de colorantes como la tionina y el verde de metilo

•      Diferenciar y observar  las estructuras y tejidos de las pteridofitas, con ayuda de cortes transversales

INTRODUCCIÓN

 La práctica se centra en el reconocimiento e identificación de las estructuras externas de algunas pteridofitas como el helecho (esporangio y tallo), equiseto y licopodio. Se observaron algunos cortes en el microscopio, para el fácil reconocimiento de su estructura, se realizan cortes  transversales, luego se aclaran estos cortes con hipoclorito de sodio, cuando el corte este transparente se neutraliza este procedimiento con agua acidulada, posteriormente se realiza la coloración con verde de y tionina, para una fácil y adecuada observación de las estructuras.

Los pteridófitos son plantas vasculares, arquegoniadas, que presentan alternancia de generaciones heteromórfica, con gametófito talofítico, haploide.  Engloban a los helechos y a otras plantas vasculares por la ausencia de flores, semillas y frutos. Se han incluido tradicionalmente entre las plantas criptógamas, junto a las algas, hongos, musgos y hepáticas caracterizadas todas ellas por la ausencia de flores u órganos reproductivos aparentes, en contraposición a las fanerógamas, con flores y órganos reproductivos visibles.(Perez, M. 2003)

MARCO TEÓRICO

Las pteridofitas son plantas vasculares, terrestres que no producen semillas, por ello se reproducen por medio de esporas; de las cuales las mas conocidas son los helechos pero el grupo contiene también otras plantas como las de la clase Lycopodiopsida y Equisetineas. Prosperan principalmente en ambientes tropicales, húmedos y templados, pero igualmente pueden sobrevivir en  sitios áridos; (Torres,C. 2011). También presentan alternancia de generaciones heteromórfica, donde el esporófito diploide constituye la fase dominante. El gametófito, es haploide e independiente del esporófito, puede presentar germinación endógena o exógena; su estructura es talofítica y rara vez es vascularizado. Los esporangios pueden presentar posición variada, pero fundamentalmente se sitúan sobre las frondas y agrupados formando soros. Las esporas pueden ser isospóreas, (son iguales en tamaño y morfología) o heterospóreas (diferente tamaño y forma). Los gametófitos (protalos) son haploides y se originan al germinar las esporas, la germinación puede ser exospórica o endógena. Estos pueden ser de tamaño pequeño , cordiformes, verdes, anuales, auótrofos y tiroides. (Perez, M. 2003)

El eporofito es la fase diploide y tienen una morfología típica mente cormofítica (raíz, tallo y hojas); la raíz está presente en casi todos los grupos; los tallos, también con ramificación dicotómica o verticilada, pueden ser erectos o rastreros, Las hojas son órganos fotosintéticos y formadores de esporas , su tamaño y morfología de las hojas son diferentes y se usan para limpiar los microfilo.

Los esporangios aparecen cuando los esporófitos están maduros y pueden situarse sobre los tallos o, más frecuentemente, sobre distintas partes ele las hojas (axilas, márgenes, zona basal o envés). Pueden aparecer aislados, soldados entre sí (sinangios), formando grupos más o menos compactos y numerosos que se denominan soros, o unidos en las terminaciones de los tallos en estructuras complejas denominadas piñas o estróbilos. Los soros pueden estar protegidos durante su maduración por una estructura epidérmica de la morfología variable que se denomina inclusio, por el margen revuelto de la hoja (pseudoindusio) y, en determinados casos, carecer de protección. Las estructura de los esporangios es también variable, pudiendo distinguirse dos tipos fundamentales: los eusporangios, con una cubierta ele varias capas, numerosas esporas en su interior y sin un mecanismo específico de apertura y dispersión de estas; y los leptosporangios, con cubierta de una sola capa ele células, pocas esporas en su interior y un mecanismo muy sofisticado de apertura mediante una serie de células de paredes engrosadas que se asocian formando el anillo mecánico de dehiscencia. En el interior y por meiosis se forman un número variable ele esporas, que son dispersadas con el fin de que germinen y formen nuevos gametófitos. (Baltasar, E. 2003)

La mayoría de los tejidos, son incoloros y por ello necesitamos teñirlos para observar sus características morfológicas con el microscopio óptico. Ello se consigue con el uso los colorantes, sustancias coloreadas que son capaces de unirse de manera más o menos específica a estructuras del tejido aportándoles color. Se utilizan normalmente para teñir las células y componentes tisulares que van a ser observados con el microscopio óptico y por ello se realizan habitualmente sobre secciones de tejido, siendo las más utilizadas las secciones obtenidas a partir de inclusiones en parafina u obtenidas en el criostato. Los colorantes son los elementos principales de las tinciones generales. (Cabrera, A.1997)

MATERIALES

MATERIAL	GRÁFICO
Variedad de ejemplares de pteridofitas (Helechos, Licopodios y Equisetos)
Porta objetos Es una fina placa de cristal sobre el cual se disponen objetos para su examen microscópico. Sus dimensiones típicas son de 75 mm x 25 mm.
Cubre objetos Es una fina hoja de material transparente (normalmente 20 mm x 20 mm) ,Se coloca sobre un objeto que va a ser observado bajo microscopio, el cual se suele encontrar sobre un portaobjetos, se suele usar en campos como la química y la biología.
Cuchilla Lámina muy fina de metal que tiene uno o dos filos cortantes.
Microscopio Instrumento óptico para ampliar la imagen de objetos o seres, o de detalles de estos, tan pequeños que no se pueden ver a simple vista; consta de un sistema de lentes de gran aumento.

METODOLOGÍA

NOTA: Para el aclarado se utilizó   Hipoclorito de sodio y se enjuago, se neutralizo con agua acidulada, se enjuago, esto como neutralizan te, posterior a ello se aplicó una coloración de Tionina de 5 a 10 segundos se enjuago tomando  coloración violeta, igualmente se hizo con  el colorante verde de metilo.

RESULTADOS

Esporangio

Las esporas de los helechos son esféricas con una polaridad apical/basal que son definidas por marcas que varían de una a tres en los ápices espóricos. Es a partir de estas marcas que las esporas germinan y se da la primera división del núcleo que es asimétrica. Este núcleo migra hacia el polo proximal de la espora y luego hacia la cara ecuatorial donde ocurre su división.
son libres y están unidos a soros. Los soros casi siempre se localizan en la cara posterior de los frondes, los cuales pueden ser redondeados o alargados,como lo fue en este caso.

En el microscopio también se pudo observar las esporas, esféricas y en gran cantidad; cuando están se dejan mucho tiempo a la luz del microscopio, se empiezan a abrir, indicando que llegaron a la madurez y están listos para dispersar las esporas.

ver figura 1.1 y 1.2

Corte transversal del fronde y soro de helecho

Los esporangios suelen aparecer  agrupados formando soros en el envés de las frondes aunque a veces se encuentran solitarios,otros unidos formando sinangios  o agrupados formando soros en este caso con una protección por una cubierta llamada indusio. Son grandes sésiles con pedúnculo macizo albergan en su interior gran numero de esporas y su pared es gruesa formada por varios niveles, al menos durante la primera  etapa de formación de la misma. Al realizar un corte fino del tallo del helecho y realizar la tinción con tionina y azul de metilo, se pudieron observar claramente diferentes tejidos como lo fue la epidermis como capa protectora, el esclerénquima, la parénquima y tejidos conductores como la xilema y el floema además del meristema (como se observa en la figura 2). En los dos cortes realizados con los dos colorantes se observaron las mismas estructuras solo que hay una variación en cuanto al color de las estructuras. 

• Ver figura 2

Corte transversal del tallo de helecho

El tallo suele ser un rizoma rastrero subterráneo cubierto de unas escamas llamadas paleas del cual surgen las raíces adventicias y las hojas o frondes. También se usaron colorantes como la tionina y el azul de metilo para colorear y diferenciar los tejidos con mayor facilidad.
Estas plantas carecen de semillas y flores por lo que los esporangios constituyen su mejor medio de ploriferacion y por esto la fase esporofita es la dominante, debido a que la gametofitica necesita de agua para efectuarse, por lo que la síntesis de lignina que le brinda esa rigidez al tallo para crecer erguida se hace vital para la dispersión de estas esporas.

• Ver figura 3.1 / 3.2

Corte transversal tallo Licopodio

Gracias al corte transversal del tallo de licopodio, se observan los hazas  vasculares formando un patrón («estela») que al menos en el tallo es derivada de la protoplasma con el xilema exarco, los esporangios son de inserción lateral, y en los licopodios crecen en estrecha asociación con los microfilos estando ubicados en su cara adaxial, y usualmente con forma acorazonada. Con ayuda de los colorantes, tionina que toma una tonalidad violeta y verde de metilo con tonalidad azul se logran colorear sus tejidos vegetales y diferenciarlos.
Estas plantas presentan vascularizacion y constituyen parte importante en el grupo de las pteridofitas, podrán producir por homoesporia Microsporas (protalo que desarrolla anteridio) o Megaespora (protalo que desarrolla arquegonios), así mismo se diferencia de la estructura del tallo ramificado unas pequeñas "hojas" microfilas.

• ver figura 4.1 y 4.2

Corte transversal del equiseto

El tallo tiene una estructura compleja debido a la presencia de una serie de canales y conductos como muestran los esquemas inferiores. Existe una epidermis recubriendo toda la superficie externa del mismo, que esta diferenciada en unas crestas o salientes llamadas cariñas y en unos valles o entrantes llamados valeculas, lugar donde están dispuestos en fila estomas su epidérmicos. Que son unos orificios por donde se realiza el intercambio gaseoso. Bajo esta epidermis hay un conjunto de células formando un parénquima clorofílico (clorenquima) encargado de la fotosíntesis, ya que las hojas son muy pequeñas ´para mantener la planta entera. Después existe un parénquima incoloro y una serie de cales entre los que se encuentran el xilema y el floema. El centro está ocupado por un gran canal o laguna central. (Cabrera, L. 2015). Al realizar el corte transversal se observa un hueco central y otros huecos pequeños ubicados al lado interno de las crestas y los valles. Al observar estas estructuras se puede identificar claramente la epidermis, esta cumple una función protectora al vegetal, es la capa celular más externa de las plantas. También se pudo apreciar la parénquima que, que es un tejido constituido por células vivas, pared celular delgada, células en forma de poliedro; hay presencia de espacios intercelulares abundantes. Las células de la epidermis del tallo depositan sílice en la superficie de este, el cual actúa como refuerzo de sostén. La tonalidad violeta y azul son dadas  por la tionina y el verde de metilo  que  son colorantes que se usan en microscopia para colorear los tejidos vegetales y diferenciarlos fácilmente.

• ver figura 5.1 y 5.2

DISCUSIÓN DE RESULTADOS

Según Perez, J (2015) "El esporangio se caracteriza por presentar un pedúnculo que sostiene una cápsula generalmente uniestratificada, que es recorrida por una fila de células con paredes más gruesas y que se conoce como anillo, el cual es importante para la dispersión de las esporas. Generalmente los esporangios son libres y están unidos a soros. Los soros casi siempre se localizan en el lado axial, pueden ser redondeados o alargados que se pueden disponer paralelos a la vena media u oblicuos".

"Los licopodios tienen dos partes en el ciclo de vida, sexual y asexual. Licopodio son plantas que crecen en el suelo y se reproducen sexualmente no con polen, flores y con esporas. Sin embargo, transportan nutrientes a través de xilema y floema como otras plantas, y mandan brotes a lo largo de la tierra para buscar y encontrar nuevas zonas para vivir. El tallo del licopodio presenta una epidermis uniestratificada (de una sola capa de células), por debajo de la epidermis se configuran varias capas de células parenquimáticas formando la corteza; posteriormente, se presenta una endodermis (tejido formado por una capa de células con paredes engrosadas) y dos a tres capas de periciclo (tejido que rodea a los tejidos conductores). El sistema vascular es del tipo plectostela (placas de xilema rodeadas de floema), que se considera primitivo dentro de las traqueofitas". (Dimitri, 1985)

"Los equisetos popularmente se conocen con el nombre de cola de caballo,  poseen un rizoma o tallo subterráneo del cual se forman brotes o tallos aéreos erectos, que alcanzan de 1 a 2 metros de longitud;  tienen un tallo hueco y articulado y sus hojas son pequeñas y se reúnen en una vaina en torno al tallo. El tallo tiene una estructura compleja debido a la presencia de una serie de canales y conductos; existe una epidermis recubriendo toda la superficie externa , bajo la epidermis hay un conjunto de células formando un parénquima clorofílico, después existe un parénquima incoloro y una serie de canales entre los que se encuentran el xilema y el floema. El centro está ocupado por un gran canal o laguna central". (Torres, A. 2016)

Gracias a la tinción tionina (violeta) y verde de metilo (azul) se pudo observar en algunas pteridofitas como el helecho, licopodio y equiseto, los tejidos y las estructuras como la epidermis, que cubre la superficie externa de la planta, el parénquima encargado de realizar la fotosíntesis algunos canales o tejidos de conducción como el xilema y el floema los cuales conforman el sistema vascular.

CONCLUSIONES

•      Se logró identificar las estructuras generales y reproductivas a través de la observación microscópica  de los  pteridofitos, esto permite afianzar los conocimientos teóricos.

•      Gracias a la observación de los diversos grupos que constituyen las pteridofitas se pudieron distinguir las partes de cada una de ellas y como constituyen un sistemas vascular que les permite adquirir de manera mucho más satisfactoria los nutrientes que obtienen del sustrato.

•      Se pudieron distinguir dos tipos de hojas en este grupo las cuales se denominan microfilas y macrofilas; las microfilas son hojas o frondes muy pequeñas semejantes a escamas que no poseen aparato vascular muy desarrollado y no son eficientes a la hora de realizar la clorofila, en el caso de las macrofilas presentan un tamaño considerable con aparato vascular bien desarrollado que les permiten cumplir de manera satisfactoria el proceso de la fotosíntesis.

•      Con ayuda de colorantes como la tionina y el verde de metilo se logró una observación e identificación mucho mas sencilla y adecuada de los tejidos de la planta observada

 BIBLIOGRAFIA

• Torres, C. (2011). Archivos de pterifophytas. Biología vegetal. Facultad de ciencias. Universidad de Málaga. Ed. teatinos. 29071. España

• Cabrera, L. (1977). Flora de la provincia de Jujuy. Parte II: Pteridophyta. Colección Científica. Instituto Nacional de Tecnología Agropecuaria, Tomo XIII

• Juan, J. (1979). BOTÁNICA. Morfología de las Plantas Superiores. Editorial Hemisferio Sur. Buenos Aires, Argentina

ANEXOS:

 Figura 1.1 y 1.2 esporangio.

Figura 2

Figura 3.1 corte transversal tallo de helecho con verde de metilo.

Figura 3.2 corte transversal tallo de helecho con tionina.

Figura 4.1 corte transversal licopodio con tionina.

Figura 4.2 corte transversal licopodio con verde de metilo.

Figura 5.1 corte transversal equiseto con tionina

Figura 5.2 corte transversal equiseto con verde de metilo.

Presentado por: 

Aponte Dahana

Narvaez Jennifer

Francy Uribe.

Lic. en ciencias naturales y educación ambiental.

UPTC