Guiones para el programa de Botánica II (Grado de Biología, Universidad de Sevilla)

Tema 10.- Gimnospermas 2: grupos relícticos

Licencia de Creative Commons Carlos Romero Zarco, Universidad de Sevilla

Introducción - Cl. Cycadopsida - Cl. Ginkgopsida - "Ginkgopedia" - Cl. Gnetopsida - Resumen -
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Introducción
  • Las gimnospermas vivientes representan solo el 0,3 % de las plantas vasculares (Tracheophyta).
  • Dentro de las gimnospermas, el 56,6 % corresponde a la cl. Pinopsida (coníferas) y el 43,4 % restante (unas 472 spp.) se reparten entre las otras 3 clases.
  • Este tema trata de esos grupos relícticos que tuvieron su máxima expansión y diversidad en la era Mesozoica.



Diagrama de tarta del nº de especies conocidas de los tres grandes grupos de cormofitas o plantas vasculares actuales.
Elaboración propia con datos de Catalogue of Life (COL).

Cycadopsida - Or. Cycadales

Cycas en el Jardín Botánico de Córdoba

Cycas revoluta
en el Jardín Botánico de Córdoba. C.R.Z.
  • Cycas, del griego kykas, nombre dado por Teofrasto (s. III a.C.) a una verdadera palmera africana (!).
  • El fósil más antiguo conocido de esta clase es del Pérmico Inferior (unos 280 m.a.).
  • Tuvieron su máxima expansión y diversidad a lo largo del Jurásico (201-145 m.a.) y sufrieron un lento declive durante el Cretácico y períodos posteriores.
  • Según COL (1) sobreviven unas 355 spp. en 10 géneros y 2 familias, todas son plantas tropicales o subtropicales cuya distribución parece ser una reliquia de una flora mesozoica.
  • Su porte y forma de crecer es parecido al de los helechos arborescentes y las palmeras, con un tallo poco o nada ramificado (fuste) corondo por las hojas de estructura pinnada.
  • La mayor parte del grusor del tallo procede del crecimiento primario y es una médula masiva con canales mucilaginosos. El crecimiento secundario es muy limitado y se observa solo en los haces vasculares.

  • Todas las especies (incluso las fósiles) son dioicas.
  • Los conos femeninos pueden estar formados por megasporófilos de forma pinnada (Cycas) o tener forma de escamas compactas.
  • Los masculinos siempre tienen forma de piña.

Megasporófilo de Cycas revoluta. C.R.Z.


De Roger Culos - Trabajo propio, CC BY-SA 3.0, https://commons.wikimedia.org

Cono masculino de Cycas. De Stan Shebs, CC BY-SA 3.0, https://commons.wikimedia.org
  • Las semillas están rodeadas por una cubierta doble: una sarcotesta carnosa y una esclerotesta dura que protege al embrión.
  • Las Cycadales comparten con las Ginkgoales 4 caracteres reproductores:
    • Dioecia
    • Zoidiogamia
    • Estructura de la semilla
    • Polen monosulcado
  • Pero difieren completamente en la estructura del tronco.

Ginkgopsida - Or. Ginkgoales
  • Ginkgo, deformación de su nombre en chino mandarín: yin xing.
  • Su origen y diversidad tuvo una historia paralela a la de la clase Cycadopsida, con un fósil del Pérmico (280 m.a.), un máximo en el Jurásico y un lento declive posterior.
  • Según COL (1) se conocen unas 333 spp. (15 géneros y 5 familias). De todas esas especies solo sobrevive una actualmente: Ginkgo biloba
  • Su porte y forma de crecer son muy parecidos a los de las coníferas (cl. Pinopsida), con un crecimiento monopódico en longitud y crecimiento secundario típico, con formación de leño y anillos de crecimiento.

Ginkgo verano e invierno
Ginkgo en verano y en invierno.
De Ginkgotree - Trabajo propio, CC0, https://commons.wikimedia.org


Ginkgo en otoño, "the maidenhair tree".
De Riosnestor - Trabajo propio, CC BY-SA 3.0, https://commons.wikimedia.org


Braquiblasto con "racimos" (conos) masculinos.
De Marcin Kolasiński - Trabajo propio, CC BY-SA 4.0, https://commons.wikimedia.org


  • Los pies femeninos producen megasporófilos largamente pedunculados, con dos primordios seminales en el ápice.

Rama de ginkgo hembra con semillas.
De jy mit Kamera - Internetseite, Copyrighted free use, https://commons.wikimedia.org

  • La sarcotesta al descomponerse produce un olor desagradable a mantequilla agria (ác. butírico), tal vez para atraer a animales que ya se extinguieron.
  • Los "huesos" con el germen dentro se tuestan y consumen como las almendras.

  • Las hojas son planas, enteras o lobuladas, y con nervadura dicotómica abierta, en forma de abanico.


  • Los conos masculinos tienen forma de racimo y se disponen formando grupos alrededor de braquiblastos.
  • Cada microsporófilo lleva dos sacos polínicos en el ápice.

Primordios seminales de ginkgo hembra.
Modificado de . Zell - Trabajo propio, CC BY-SA 3.0, https://commons.wikimedia.org

  • Las semillas son carnosas, parecidas a ciruelas.
  • Tienen una envuelta con dos capas:
    • Sarcotesta carnosa
    • Esclerotesta leñosa (hueso)

Semillas sin sarcotesta ("huesos").
De Steve Hurst @ USDA-NRCS PLANTS Database - [1], Dominio público, https://commons.wikimedia.org


Historias de ginkgo: "Ginkgopedia"
  • Cultivado alrededor de los templos de China y Japón durante unos 3.000 años.
  • Se considera un árbol sagrado para el Budismo.
  • Fue "descubierto" en Japón por los occidentales en el s. XVII y llevado a Europa, donde fue descrito por Linneo formalmente en 1771 a partir de ejemplares cultivados.
  • Su descubrimiento para la Botánica se debe al médico, naturalista y explorador holandés Engelbert Kaempfer (1651-1716). En un viaje a Japón en 1690 lo descubrió en un templo budista de Nagasaki en febrero de 1691. Él sabía que solo se conocía en Europa como fósil. Compró semillas y las llevó al Jardín Botánico de Utrecht, donde aún se puede ver la especie. Lo publicó en "Amoenitatum exoticarum politico-physico-medicarum fasciculi v,..." en 1712, de donde tomó su descripción Linneo.
  • Según Flora of China solo quedan poblaciones naturales en la provincia de Zhejiang, en el centro-oeste de China, país donde ha sobrevivido al menos desde el Cretácico (145-66 m.a.), pero se conocen fósiles muy parecidos del Jurásico (201-145 m.a.).
  • Una serie de árboles de ginkgo cercanos a Hiroshima sobrevivieron a la bomba atómica en 1945 y hoy se los conoce como “árboles bombardeados”, o hibaku jumoku.
  • Sus semillas son enviadas a todo el mundo como símbolo de paz, esperanza y resistencia por Green Legacy Hiroshima (Legado Verde de Hiroshima): https://glh.unitar.org
  • Hay cerca de 160 árboles sobrevivientes en Hiroshima. Muchos fueron trasladados y replantados debido a obras de construcción. Y solo unos 30 aún se encuentran en el mismo lugar en que se hallaban cuando explotó la bomba.
  • Carece de plagas y resiste bien a la contaminación. Sus hojas forman parte de la medicina tradicional china.

Gnetopsida

Gnetum gnemon con semillas


Falsas bayas de Ephedra distychia

  • Gnetum, del malayo genemo, nombre de la especie Gnetum gnemon.
  • Clase de gimnospermas enigmática en su origen y relaciones filogenéticas, formada solo por 3 órdenes, cada uno con una sola familia y un solo género. En total son unas 116 spp.
  • Los análisis cladísticos moleculares las acercan a las coníferas, pero como grupo monofilético independiente.
  • Otros caracteres las acercan a las angiospermas: tráqueas (vasos) en el xilema; nervadura de la hoja reticulada en Gnetum; reducción del gmetofito femenino, con desaparición del arquegonio; sifonogamia.
  • El polen poliplicado es un carácter común de Ephedra y Welwitschia.

Estróbilos femeninos de Welwitschia mirabilis

A la izquierda, planta de Welwitschia mirabilis en el desierto de Namibia.


Resumen
  • Introducción
  • Cycadopsida
  • Ginkgopsida
    • "Ginkgopedia"
  • Gnetopsida

Notas:
(1) COL = Catalogue of Life

Página editada el 10 de agosto de 2022 - Pequeña corrección el 26 de febrero de 2023 - Números en rojo oscuro corregidos en marzo de 2023.