5. introducción-alismatalesx

8/18/2019 5. Introducción-Alismatalesx

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MONOCOTILEDÓNEAS

Julio BetancurInstituto de Ciencias Naturales

Universidad Nacional de Colombia


2/60

B a c

t e r i a

A r c

h e a

A n

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H o n g o s

D i p l o m

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( ‘ p

l a n

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r d e s

’ )

Clorofila b,Almacenamientode almidón, etc.

Núcleo con membrana, organelos, etc.


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C h l o r o p

h y c e a e

T r e

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Esporofito multicelular,embrión, cutícula,

esporang o


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A n

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H e p

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M u

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H o r n e o p

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A g l a o p

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T r a q u e

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)

,

xilema con traqueidas


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Relaciones filogenéticas de las angiospermas

Grupo monofilético muy bien soportado

• Se estima que hay aproximadamente 257.000especies de angiospermas y 13.000 géneros(Thorne, 1992, 2001).

Amplio registro de fósiles datado desde el

Cretáceo temprano (ca. 135 millones a.p.).Posiblemente el grupo se originó durante elJurácico (ca. 140 millones a.p.).

Angiospermas

Takhtajan (1980) 589

N° de familiasThorne (1991, 2001) 490

Cronquist (1988) 387

Dahlgren (1983) 463

APG (1998) 462


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División tradicional de las angiospermas

Dicotiledóneas Monocotiledóneas

Dos cotiledones, raramente 1, 3 ó 4 Un cotiledón

Venación reticulada Venación paralela

Cambium intrafascicularusualmente presente, concrecimiento secundario

Usualmente sin ningún tipo decambium, sin crecimientosecundario

Haces vasculares usualmenteorganizados en un anillo,encerrando un tejido medular

Haces vasculares dispersos


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Cuando las partes florales tienen unnúmero definido en grupos omúltiplos de 4 ó 5, raramente 3

Cuando las partes florales tienen unnúmero definido en grupos omúltiplos de 3, raramente 4, nunca 5

División tradicional de las angiospermas

Dicotiledóneas Monocotiledóneas

Polen triaperturado o derivado,excepto en las familias ancestrales

Polen uninaperturado o derivado

Sistema radical primario,adventicio o ambos

Sistema radical adventicio


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Monofilia de mono y dicotiledóneas basada en morfología

y DNA mitocondrial, nuclear y del cloroplasto

La división tradicional de lasangiospermas enmonocotiledóneas ydicotiledóneas no tiene

soporte.

Las monocotiledóneassiempre se muestran como un

grupo monofilético.

Las "dicotiledóneas" son uncomplejo parafilético. Lascaracterísticas que lasdiferenciaban son plesiomórficas yevolucionaron al inicio de la

historia filogenética de lastraqueófitas.


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Las dicotiledóneas dentro del contexto actual

“Eudicotiledóneas”Clado monofilético que corresponde a

las tricolpadas.Bien soportado por polen tricolpado (omodificado) y los genes 18S rDNA,

Angiospermas primitivasLas restantes angiospermas“dicotiledóneas” (no monocotiledóneasni eudicotiledóneas o “paleohierbas”).Son parafiléticas y tienen relacionesimprecisas y variables.


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APG: Angiosperm Phylogeny Group (APG)

APG 1998; APG II 2003, APG III 2009

No es una clasificación formal completa

Reconoce sólo familias y órdenes

Muchos nodos mayores con nombres informales (magnólidas,monocotiledóneas, lámidas, etc.)


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Clasificación de Lewis & McCourt 2004 para las plantas verdes

Igual rango para las plantas verdes que las algas verdes (Charales)

Plantas terrestres (embriofítas): Clase Equisetopsida

Subclases: AnthocerotidaeBryidaeMarchantiidaeLycopodiidae

MarattidaeOphioglossidaePolypodiidaePsilotidae

GinkgooidaeCycadidaePinidaeGnetidae

Magnoliidae: Angiospermas

Monilofítas

Gimnospermas


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Superorden Annonanae (Thorne 1992)

Subclase Magnoliidae (Cronquist 1981, 1986, 1988; Takhtajan (1980, 1997)

Angiospermas primitivas

Foto L. Clavijo-R.

Aniba guianensis

Foto L. Clavijo-R.Piper florencianum

Foto L. Clavijo-R. Annona sp.

Aristolochia sp.


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Características

1. Aceites volátiles en células esféricas dispersas en el tejidoparenquimatoso.

2. Elementos de vaso alargados con placas de perforaciónescaleriformes e inclinadas.

3. Flores simétricas radialmente.

4. Carpelos independientes y libres, estilo poco desarrollado yregión estigmática alargada.

5. Polen monosulcado.6. Semillas con embrión pequeño y abundante endosperma.


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Agrupamiento de las angiospermas primitivas

“Familias basales” (grupo parafilético): Amborellaceae, Nymphaeaceae e Illiciaceae.“Complejo magnolide” (grupo monofilético):- “Magnolidas leñosas”: ordenes Magnoliales, Laurales y Canellales- “Magnólidas herbáceas”: Orden Piperales: familias Aristolochiaceae, Piperaceae


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Sinapomorfias de las monocotiledóneas• Hojas con venación paralela

• Embrión con un solo cotiledón

• Plastidios de las células del tubo criboso con cristales protéicos cuneados

• Tallos con haces vasculares dispersos

Las monocotiledóneas dentro el contexto actual

• Sistema radical adventicio• Secuencias de nucleótidos de los genes 18S rDNA, atpB , rbcL y matK .

Bomarea sp. Paepalanthus sp. Dichorisandra sp. Ecchinodorus paniculatus


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Las monocotiledóneas comparten caracteres con las"paleohierbas" (angiospermas primitivas), como:

Las monocotiledóneas dentro el contexto actual

Polen monosulcado: con angiospermas ancestrales.

Plastidios de las celulas cribosas con cristales cuneados: con AristolochiaceaeSaruma sarum .

Haces vasculares dispersos y sistema radical adventicio: con Nymphaeaceae yPiperaceae.

Flores trímeras con perianto en dos verticilos y hábito herbáceo: conNymphaeaceae y algunas magnolidas.


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LAS MONOCOTILEDÓEAS EN

CLASIFICACIÓN


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CRONQUIST (1981)

Subclase AlismatidaeOrden Alismatales

Butomaceae

LimnocharitaceaeAlismataceae

Orden HydrocharitalesHydrocharitaceae

Orden Na adales

Subclase CommelinidaeOrden Commelinales

Rapataceae

XyridaceaeMayacaceaeCommelinaceae

Orden EriocaulalesEriocaulaceae

Orden ZingiberalesStrelitziaceaeHeliconiaceae

Musaceae*ZingiberaceaeCostaceaeCannaceae

Marantaceae

Clase Liliopsida

Potamogetonaceae

Orden TriuridalesTriuridaceae

Subclase ArecidaeOrden Arecales

Arecaeae

Orden CyclanthalesCyclanthaceae

Orden AralesAraceaeLemnaceae

Orden JuncalesJuncaceaeThurniaceae

Orden CyperalesCyperaceaePoaceae

Orden TyphalesThyphaceae

Subclase ZingiberidaeOrden Bromeliales

Bromeliaceae

Subclase LiliidaeOrden LilialesPontederiaceaeHaemodoraceaeLiliaceaeIridaceae

VelloziaceaeAgavaceaeSmilacaceaeDioscoreaceae

Orden OrchidalesBurmanniaceae

Orchidaceae


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DAHLGREN Y COLABORADORES (1985)

Subclase LiliidaeSuperorden LiliifloraeOrden Dioscoreales

DioscoreaceaeSmilacaceae

Orden AsparagalesAgavaceaeHypoxidaceaeAmaryllidaceae

Orden BurmannialesBurmanniaceae

Superorden AlismatifloraeOrden Alismatales

ButomaceaeLimnocharitaceaeAlismataceaeHydrocharitaceae

Orden NajadalesPotamogetonaceaeZosteraceaeNajadaceae

Superorden Bromeliiflorae

StrelitziaceaeZingiberaceaeCostaceaeCannaceaeMarantaceae

Superorden CommelinifloraeOrden Commelinales

CommelinaceaeMayacaceaeXyridaceaeRapataceaeEriocaulaceae

Orden Liliales

AlstroemeriaceaeLiliaceaeIridaceae

Orden OrchidalesOrchidaceae

Superorden Ariflorae

Orden AralesAraceaeLemnaceae

Superorden TriuridifloraeOrden Triuridales

Triuridaceae

Orden Velloziales

VelloziaceaeOrden Bromeliales

BromeliaceaeOrden Haemodorales

HaemodoraceaeOrden Pontederiales

PontederiaceaeOrden Typhales

SparganiaceaeTyphaceae

Superorden ZingiberifloraeOrden Zingiberales

Musaceae*

Heliconiaceae

Orden Cyperales

JuncaceaeThurniaceaeCyperaceae

Orden PoalesPoaceae

Superorden CyclanthifloraeOrden Cyclanthales

CyclanthaceaeSuperorden ArecifloraeOrden Arecales

ArecaceaeSuperorden PandanifloraeOrden Pandanales

Pandanaceae


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Conceptos morfológicos generales de uso en

monocotiledóneasPartes subterráneasRadícula efímera

Sistema radical adventicio: Nudos basales en tallos erectosCualquier nudo en tallos postrados

Raíces aéreas: Verdes y asimiladoras (orquídeas y aroides)

Zancos de sostén (Pandanus, palmas)Velamen: tejido de almacenamiento, comopergamino.

Tallos subterráneos:Rizoma: alargado y generalmente delgadoCormo (bulbo): Compacto, corto. Involucra varios entrenudosTubérculo: Tallo engrosado, con órgano de almacenamiento globoso

M f l í


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Morfología

Tallo aéreo

Ramificación simpodial y monopodial.

Generalmente verde, blando y anual.

Sin crecimiento secundario. “Crecimiento deengrosamiento monocotiledonar”.

,

a diferencia de eustela).

Tubos cribosos del floema:Plastidios (leucoplastos).

Todas tienen cristaloides proteicos.

Rafidios: como haces de agujas delgadas ycristalinas, dentro de células mucílaginosas.

Astrocarium chambira

Etlingera elatior

Morfología


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Morfología

HojaFilotaxia:

Verticiladas o alternas

Caulescentes o basales

Tillandsia myriantha

Renealmia cernua

Organización espacial:

espiral, dística o trística.

Costus pulverulentus

Morfología


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Morfología

Partes

Vaina: base folisa que encierra el tallo.Abierta o cerrada.

Estípulas: prolongaciones foliosas laterales.

Lígula: prolongación adaxial hialina de la vaina.

Pecíolo: verdadero pecíolo sólo en Dioscoreales yArales. Pseudopecíolo.

Tipo de l mina: s mp e, compuesta raceae,Arecaceae, Dioscoreaceae) o ampliamente lobulada.

Caladium sp. Maximiliana maripa

Monstera sp.

Morfología


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Morfología

PartesCaras de la lámina:Normal o unifaciales (enciformes) y generalmente disposición dística

(Orchidaceae, Iridaceae, Rapateaceae, Haemodoraceae, Xyridaceae)

Márgenes: enteras o aserradas ( Aloe, Agave, Bromeliaceae, Xiphidium)

Venación: Paralela, acrodroma: venas longitudinalesparalelas y convergiendo hacia el ápiceReticulada: en hojas con lámina ancha

(Araceae, Dioscoreaceae, Smilacaceae)

Pinnado-paralela: Zingiberales, Philodendron

Phormium tenax Dioscorea sp. Xyphidium caerolium

Morfología


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InflorescenciaMorfología

Terminal Axilar

Posición

Cayaponia zanonia

Paepalanthus sp.Tillandsia resptrepoana

Morfología


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InflorescenciaMorfología

Tipo Generalmente escaposa.Simples (espiga y racimo)o compuestas (panícula).

Espiga PanículaRacimo

Holcus lanatusPanicum sp. Acacallis cyanea

Morfología Flor


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g FlorSimetría:

Simétricas: Actinomorfas (regulares), zigomorfas (irregulares)Asimétricas (Cannaceae, Marantaceae).

Vertícilos: Cíclicas (en angiospermas primitivas espiraladas).

Completa o incompleta.Perfecta e imperfecta.

Número de verticilos: Pentacíclica, tetracíclica, tricíclica.

Número de partes: Trímera en casi todas, ocasionalmente di- o tetrámera.

Narcisus sp. Dichorisandra sp. Canna indica

MorfologíaFl


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gFlor

Posición del ovario: - súpero (flor hipogínea)- infero (flor epigínea)- medio (flor perigínea)

Partes del perianto: Flor monoclámideaFlor diclámidea (homo y heteroclámidea)

Fusión de las partes: De todas las formas posibles en cáliz y corola. .

petaloideos (Zingiberales)

Canna indicaCatleya sp. Sobralia sp.

Morfología


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g

Flor

Andróceo: Dos verticilos (flor diplostémona), ancestral.Un verticilo (flor haplostémona), derivado.

Estambres: Generalmente con filamento, antera, conectivo, tecas ymicroesporangios.

Polen: Generalmente con sólo una abertura o inaperturado. , ,

ulcerado (con poro circular).Exina delgada.

Unidad del polen: monadas o polínias.

Gineceo: Ovario, estilo y estigma.

Unión de los carpelos: Apocarpia, sincarpia.


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ORDEN

ALISMATALES

Spathiphyllum friedrichsthaliSagittalia sagittifolia


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Ubicación filogenética del orden Alismatales

Monofilia: Análisis cladísticos basados en las secuencias del DNA nuclear y del cloroplasto

C i ió


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FamiliasAlismataceae

Aponogetonaceae

AraceaeButomaceae

Cymodoceaceae

Cerca de 14 familias y 3500 especies

Composición

Hydrocharitaceae

JuncaginaceaeLimnocharitaceae

Posidoniaceae

PotamogetonaceaeRuppiaceae

Scheuchzeriaceae

Tofieldiaceae

Zosteraceae

Anthurium andreanum Ecchinodorus paniculatus

Limnocharis flava

Relaciones filogenéticas


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Relaciones filogenéticasEl orden divergió muy al principio de la evolución de las monocotiledóneas

Araceae es el grupo hermanode las demás familias

Clado Alismatales, sinAraceae

Semillas sin endosperma

Hábitats

Acuáticos o semiacuáticos

Dulciacuicola, marinos

Relaciones filogenéticas


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Contiene dos subclados mayores

1. Familias Alismataceae, Hydrocharitaceae y Butomaceae:Generalmente plantas de ambientes de aguas dulces

2. Familias Potamogetonaceae, Ruppiaceae, Zosteraceae, Posidoniaceae,Zanichelliaceae y Cymodoraceae:

Generalmente plantas de ambientes de aguas marinas

Echinodorus paniculatusPotamogeton natans

Anette Höggenmeier

Egeria sp.


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ALISMATACEAE

Echinodorus paniculatus

Sagittaria sagittifolia


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Composición y distribución

Distribución cosmopolitaca. 10 géneros, 100 especies

Características morfológicas


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Hierbas acuáticasEmergentes, flotantesGeneralmente monoicas

Sagittaria sp.

Pecíolo largoBase envainadoraLáminas enteras, lineares a ovadas, base sagitada, hastada, cordada a decurrente

Echinodorus paniculatusSagittaria sp.

Hojas basales



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Inflorescencia racemosa a paniculada, conramificación verticilada, algunas veces umbelada

Flores actinomorfas, pediceladas

Sépalos 3, libres, persistentes

Sagittaria

, , ,

coloreados

Estambres 3, 6, 9 a numerosos, libres

Cárpelos 3 a numerosos, libres

Ovario superior

Fruto un aquenio.

Echinodorus paniculatus


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Géneros presentes en

Colombia

Ecchicodorus


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Ecchinodorus paniculatus Ecchinodorus paniculatus

Sagittaria


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g

Sa ittaria sa itti olia

Sagittaria sp. Sagittaria sagittigolia


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Hydrocharitaceae


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Sistemática

Consideradas como monofiléticasMorfológicamente muy heterogéneas

Composición y distribución

ca. 15 géneros, 100 especies de distribución cosmopolita



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Hierbas acuáticas: aguas dulces o marinas

Monoicas o dioicas

Enraizadas sumergidas, emergentes o libres flotadoras

Egeria

Halophila sp.


Basales o dispuestas a lo largo del tallo


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Basales o dispuestas a lo largo del tallo

Alternas o verticiladas

Sésiles o pecioladas

Envainadoras hacia la base

Lámina: entera o serruladaLinear a orbicular

Hojas

Halophila sp. Egeria



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Flores solitarias o en inflorescencias umbeladasCon dos brácteas espatáceas, libres o unidas formando una espata tubular oinfundibuliforme

Perianto con 3 o 6 partes libres o muy reducido

Halophila sp.

Córola petaloide, generalmente conspicua.

Ovario ínfero, carpelos unidos.


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Egeria Halophila


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g p

Thalassia

Limnocharitaceae


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Limnocharitaceae

Hydrocleys sp.



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Hierbas acuáticas de aguas dulces

Enraizadas o flotantes

Pecíolos

EsponjososFrecuentemente con tabiques transversales evidentes

Limnocharis flava

Foto R. Foster

Hojas basales o alternas

Lámina entera, linear-lanceolada u ovada



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Hydrocleys

Foto R. Foster

Flores perfectas

Inflorescencia

Umbeliforme, terminal

Limnocharis flava

, , .

Pétalos 3, amarillos o blancos, libres, caducos.

Estambres 3-numerosos, externos generalmente estaminodios. Filamentosaplanados.

Ovario superior. Carpelos 3-numerosos, unidos sólo hacia la base en un solo verticilo


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Géneros presentesen Colombia

Hydrocleys


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