16.3B: Ciclo de Vida del Musgo
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Se han identificado alrededor de 23 mil especies de musgos vivos y hepáticas. Se trata de plantas pequeñas, bastante simples, que generalmente se encuentran en lugares húmedos. Las hepáticas tienen un cuerpo delgado y correoso que crece plano en suelo húmedo o, en algunos casos, en la superficie del agua sin gas. La foto de arriba es de una hepática común, Ricciocarpus natans. Los musgos tienen un brote erecto con pequeñas estructuras foliares dispuestas en espirales. Ni los musgos ni las hepáticas tienen ningún tejido leñoso por lo que nunca crecen muy grandes. No tienen xilema ni floema para el transporte de agua y alimentos a través de la planta.
La generación de gametofitos
Fig.16.3.2.2 Ciclo de vida del musgo
El brote frondoso de musgos es haploide y, por lo tanto, parte de la generación de gametofitos.
En el musgo casquete común, Polytrichum commune (se muestra aquí), hay tres tipos de brotes:
- Hembra, que desarrollan arquegonia en su punta.
- Se forma un solo huevo en cada archegonio.
- Varón, que desarrollan anteridios en su punta.
- Se forman múltiples espermatozoides nadadores en cada anteridio.
- Estéril, que no forman órganos sexuales.
A principios de la primavera, las gotas de lluvia salpican esperma de plantas masculinas a hembras. Estos nadan por el canal en el archegonium hasta la cámara que contiene el huevo. El cigoto resultante inicia la generación de esporofitos.
La Generación de Esporofitos
La mitosis del cigoto produce un embrión que crece en la generación de esporofitos maduros. Consta de:
- Un pie, que absorbe agua, minerales y alimentos del gametofito parental
- Un tallo, en cuya punta se forma un esporangio (los objetos parduscos en la foto).
El esporangio es
- lleno de células madre de esporas
- sellado por un opérculo
- cubierto con un caliptra. El caliptra se desarrolla a partir de la pared del viejo archegonio y así es en realidad una parte de la generación de gametofitos. Es responsable del nombre común (“musgo cascarón”) de esta especie.
Durante el verano, cada célula madre de esporas sufre meiosis, produciendo cuatro esporas haploides, el inicio de la nueva generación de gametofitos. A finales del verano, el caliptra y el opérculo se desprenden del esporangio permitiendo que las esporas sean liberadas. Estas diminutas esporas son dispersadas de manera tan efectiva por el viento que muchos musgos están en todo el mundo en su distribución. Si una espora alcanza un hábitat adecuado, germina para formar un filamento de células llamado protonema. Pronto aparecen cogollos y se convierten en los brotes frondosos maduros.
Así, la generación de gametofitos es responsable de la reproducción sexual. La generación de esporofitos es responsable de la dispersión.
Posición Evolutiva de las Briofitas
Evidencia del genoma del cloroplasto
Los cloroplastos de musgos y hepáticas, como los de todos los eucariotas fotosintéticos, contienen múltiples copias de un pequeño genoma: moléculas circulares de ADN que codifican algunos, pero no todos los genes necesarios para su propia replicación y fotosíntesis. Los genomas de cloroplastos han sido secuenciados de representantes de la mayoría de los grupos de plantas. Aunque todos contienen los mismos genes, caen en dos grupos distintos con respecto a la organización de sus genes.
- Un grupo es ilustrado por la figura, que muestra la organización del genoma en Marchantia polymorpha, una hepática. Entre las dos puntas de flecha hay un tramo de unos 30,000 pares de bases. El orden de los genes en esta región también se encuentra en los musgos (apoyando la idea de que los musgos y las hepáticas son, de hecho, parientes cercanos), y en los licópsidos —plantas vasculares (tienen xilema y floema) que tienen un registro fósil que se remonta a más de 400 millones de años.
- En todos los demás grupos de plantas, los mismos genes están presentes pero en orden invertido.
Evidencia del genoma mitocondrial (ADNmt)
Sin embargo, el ADN mitocondrial de las plantas sugiere un escenario evolutivo diferente. El ADNmt de todas las plantas, incluidos musgos y licópsidos, pero NO las hepáticas (ni las algas verdes) contienen ciertos intrones compartidos. Esto sugiere que:
- musgos y hepáticas no son parientes cercanos
- hepáticas y licópsidos no son parientes cercanos
- las hepáticas pueden haber sido el primer grupo de plantas en evolucionar a partir de ancestros algales