Adaptaciones de las plantas a diferentes PDF

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Monografía de las adaptaciones de las plantas a diferentes ecosistemas...

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FACULTAD DE CIENCIAS BIOLÓGICAS Y VETERINARIAS CARRERA DE BIOLOGÍA MARINA TíTULO: Adaptaciones de las plantas a diferentes ecosistemas

INTEGRANTES: Giraldo, Sol Cholan Zegarra, Maria Ormeño Pérez, José

CURSO: Ecología DOCENTE: Barona, Daniel Lima, Perú 2019-II

1. INTRODUCCIÓN Las plantas viven en casi todos los lugares de la Tierra. Para vivir en muchos hábitats diferentes, han desarrollado adaptaciones que les permiten sobrevivir y reproducirse baja una variedad de condiciones. Todas las plantas están adaptadas para vivir en la tierra, las plantas vivas de hoy en dia tienen ancestros terrestres, pero actualmente algunas plantas viven en el agua, han tenido que desarrollar nuevas adaptaciones para su hábitat acuático. (CK-12 Foundation. s.f.) Las plantas no pueden adecuar su comportamiento a cambios repentinos ya que no se pueden mover para protegerse de un viento fuerte, esconderse de una lluvia o del granizo. Por eso sus estructuras reflejan claramente las características del lugar donde viven para soportar, por ejemplo, heladas, soles abrasadores, extensos periodos sin lluvia, etc. (Aguas Cordobesas. 2016). La evidencia fósil y reconstrucciones de las condiciones climáticas del pasado sugieren que plantas de floración temprana viven en ambientes tropicales cálidos, (NIMBioS). Como las plantas se propagaron a latitudes y altitudes más altas, evolucionaron en formas que les ayudaron a hacer frente a condiciones de frío. (U, de Tennessee). Esto sugiere que alguna otra presión ambiental, posiblemente la sequía, hizo a estas plantas evolucionar de esta manera y pasar a funcionar muy bien para tolerar la congelación, plantea Zanne. (Ecoticias, 2013). Los factores medioambientales que provocan los cambios pueden ser el clima, el tipo de sustrato y la incidencia de luz solar. La temperatura y las precipitaciones que determinan la disponibilidad de agua, serán los que más se dejan notar en los cormofitos que se clasifican en función de su biotipo, también llamado forma vital o tipo biológico. (Costas, G. 2016). Existen plantas que necesitan grandes cantidades de luz (plantas heliófilas) y hay otras que se desarrollan mejor cuando la intensidad de luz es menor (plantas esciófilas). Hay algunas plantas, denominadas epifitas, que poseen estructuras de sujeción para trepar sobre otras plantas y así conseguir a la luz que necesitan. Este hecho es muy común en lugares donde existe mucha vegetación, como selvas y bosques templados densos. En estos lugares, suelen existir muchas plantas epifitas, como es el caso de las bromelias, algunos musgos y helechos, orquídeas tropicales, etc. Otra adaptación es aumentar la superficie follar, es decir crear hojas más anchas para captar mayor cantidad de luz. Además, suelen orientar las hojas y disponerlas de tal forma que se maximice la superficie foliar iluminada. (Julian. E. 2012). En el caso del clima árido son las grandes diferencias de temperaturas que existen entre el día y la noche, el hecho de que se producen fuertes vientos debido a que no hay una vegetación alta que los amortiguan, la escasez de lluvias y las fuertes radiaciones solar hacen que las reservas de agua del suelo desciendan mucho. (García, E. et al. 2010).

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2. MARCO TEÓRICO La gran diversidad de ecosistemas que encontramos en el planeta ofrece a los seres vivos hábitats adecuados para su desarrollo. Los biomas constituyen las grandes regiones que se distinguen en el mundo con criterio ecológico como: La tundra, la taiga, el bosque caducifolio, el bosque templado, los ambientes tropicales, las praderas, el desierto y zonas acuáticas; cada una con características específicas. (Benjamín, G. S. 1976) A lo largo de la evolución, las plantas han desarrollado diferentes respuestas y adaptaciones que les permiten sobrevivir en estas condiciones diferentes. (Moreno, L.,2009)

2.1. Adaptaciones y estrategias de las plantas de zonas desérticas En estas regiones donde el clima experimenta periodos de sequía extremos, o cuyos suelos son demasiado salados, solamente crece vegetación xerófita sometida frecuentemente al estrés hídrico (cuando la cantidad de agua que se evapora mediante transpiración es superior a la que la planta es capaz de incorporar a través de sus raíces). (Granados, D., López, G., & Gama, J. 1998) Hay mucha luz solar directa y el suelo es a menudo arenoso o rocoso y no puede retener mucha agua. Los vientos son a menudo fuertes y secan las plantas. 2.1.1. Respuesta morfológica a la sequía Hojas ●

En lugares áridos suele haber plantas con las hojas se vuelven suculentas, acumulando notable cantidades de jugos de reserva que las capacitan para resistir las largas sequías. Se defienden por medio de los aguijones con que se cubren para, así pasa con la pita o cabuya, con los cardos, con el espino de oro o tachuelo, etc.

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En las regiones áridas a veces las hojas son sustituidas por espinas, con el fin de reducir la superficie de evaporación (cactus, etc.) La falta de hojas ayuda a reducir la pérdida de agua durante la fotosíntesis.

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Tienen red vascular compacta, alto número de estomas, células epidérmicas pequeñas con paredes y cutícula gruesa y el parénquima en empalizada es muy desarrollado. Raíz

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La forma del sistema radicular es larga, se extienden o penetran profundamente en el suelo para absorber agua subterránea almacenada a grandes profundidades.

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El número de capas corticales se reduce. La ventaja de este carácter puede ser la disminución de la distancia entre el suelo y el sistema vascular.

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En segundo lugar, se ha observado que las bandas de Caspary son mucho más anchas en las plantas de hábitats extremadamente secos. La endodermis al parecer constituye una barrera semipermeable que controla la pérdida de agua

Tallo ●

Poseen tallos Cladodios, un vástago dilatado, con parénquima acuífero reserva del agua y generalmente contiene clorofila. Las plantas sin hojas realizan la fotosíntesis en sus tallos verdes.

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Un crecimiento más lento requiere menos energía. Las plantas no tienen que producir tanta comida a través de la fotosíntesis y, por lo tanto, no pierden tanta agua.

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Una cutícula gruesa o cerosa para reducir la pérdida de agua determinante también es una adaptación importante, la cera cuticular incrementa la resistencia a la sequía por incremento de la refracción de la energía solar y por reducción de la permeabilidad. Flores, Semillas y Frutos

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Las flores que se abren por la noche atraen a los polinizadores que tienen más probabilidades de estar activos durante la noche más fría.

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Durante el ciclo de vida normal de la planta, también existen situaciones de estrés “espontáneas”. numerosas semillas tienen la capacidad de permanecer en estado de vida latente. Las semillas secas pueden sobrevivir a altas temperaturas sin perder su capacidad de germinar hasta que concurran condiciones favorables

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Algunas plantas tienen un ciclo de vida corto, germinando en respuesta a la lluvia, creciendo, floreciendo y muriendo dentro de un año. Estas plantas pueden evadir la sequía.

2.1.2. Respuesta fisiológica a la sequía Fotosíntesis. ●

Presenta fotosíntesis CAM Tienen los estomas abiertos durante la noche, en las que fijan el CO2 sobre PEP.

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Parecen estar mejor adaptadas a climas de aridez cíclica diurna, debido a los cambios acosados de temperatura del día a la noche.

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Liberación de CO2 en el día y utilizado en el Ciclo de Calvin.

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Reducción de la pérdida de agua, los estomas están cerrados de día

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Hormona ácida abscísico. ●

La hormona ácida abscísico (AAB) esta relacionada en numerosos procesos fisiológicos como: el cierre de los estomas, minúsculos orificios a través de los cuales se realizan los intercambios gaseoso.

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Regula la maduración y germinación de la semilla, donde está involucrado en los procesos de adquisición de la dormancia, acumulación de reservas nutritivas y adquisición de la tolerancia a desecación.

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Y controla el crecimiento de la planta para disminuir el gasto de energía.

2.2. Adaptaciones y estrategias de las plantas de zonas acuáticas Las plantas hidrofitas o plantas acuáticas son las que viven en el agua o en suelos inundados. Junto a los cuerpos de agua, la vegetación muestra una zonación que está determinada en parte por la profundidad creciente del agua. (Gonzalez, A. 2002). En este entorno las plantas absorben grandes cantidades de agua y en consecuencia la transpiran, no poseyendo para ello ni pelos ni estomas, y tienen muy desarrollados los espacios intercelulares, que al estar llenos de aire les permite la flotación. (Gavidia, V., & Gavidia Catalán, V. 1987) 2.2.1. Respuesta morfológica Hojas ●

Presentan diferentes tipos de hojas, en una misma planta. Por ejemplo, la Sagitaria presenta 3 tipos de hojas: a) Las hojas sumergidas tienen forma de largas cintas, b) Las Hojas Flotantes tienen forma circular en donde les llega mayor cantidad de luz solar. c) Las hojas aéreas tienen forma de punta de flecha en donde les llega mayor cantidad de luz solar

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Las plantas sumergidas carecen de un fuerte sistema de transporte de agua (en tallos); en cambio, el agua, los nutrientes y los gases disueltos se absorben a través de las hojas directamente del agua.

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La epidermis es muy delgada porque al estar rodeada de agua, no le es necesaria la presencia de una cutícula protectora como la tienen las plantas al ambiente aeroterrestre para evitar su desecación o deshidratación.

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Raíz ●

Raíces y pelos radiculares reducidos o ausentes; las raíces solo son necesarias para el anclaje, no para la absorción de nutrientes y agua

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Las hidrofitas más especializados; las raíces y rizomas que están bajo el agua están bien desarrollados; el factor limitante es la disponibilidad de oxígeno, por eso presentan aerénquima bien desarrollado. Tallo

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Suelen tener tallos huecos, para poder transportar el aire hasta las raíces. En los canales aéreos existen astroesclereidas, las cuales evitan que se cierren estos canales con la presión del agua y la succión del aire.

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Presentan cámaras de aire o Aerénquimas en sus tallos para poder estar suspendidas en el agua. Este tejido es propio de plantas acuáticas flotantes

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Las hojas y tallos bajo el agua son flexibles para moverse con corrientes de agua.

2.2.2. Respuesta fisiológica Fotosíntesis. ●

Las plantas acuáticas necesitan tener abundante cantidad de Clorofila, especialmente las plantas sumergidas, ya que, al no tener contacto directo con el Sol, que las provee de energía luminosa para realizar la Fotosíntesis.

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En las plantas flotantes, la clorofila está restringida a la superficie superior de las hojas (parte que golpeará la luz solar)

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Estas plantas tienen una epidermis muy delgada para absorber el O2 y eliminar CO2 al agua, a través del proceso de respiración y absorber CO2 para eliminar O2 por el proceso de Fotosíntesis.

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Algunas macrófitas acuáticas sumergidas presentan metabolismo C3. Sin embargo, otras especies como Elodea canadensis muestran un metabolismo fotosintético tipo C4 sin la característica anatomía Kranz, pero con la típica incorporación de carbono marcado radiactivamente en malato y aspartato.

2.3. Adaptaciones y estrategias de las plantas de zonas frías (tundra/taiga) Las plantas que viven en climas fríos donde nieva abundantemente en invierno están adaptadas para soportar estas condiciones.

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La Taiga. También conocida como bosques boreales, está dominada por coníferas (plantas con conos); tiene inviernos fríos y veranos cálidos. Algunas partes tienen una subcapa de tierra permanentemente congelada llamada permafrost. El suelo es ácido y pobre en minerales. La Tundra. Es fría durante todo el año, tiene veranos cortos y fríos e inviernos largos y severos; tiene una subcapa de suelo permanentemente congelada llamada permafrost. El drenaje es pobre debido al permafrost y al frío, la evaporación es lenta. Tiene días largos durante la temporada de crecimiento La vida vegetal está dominada por musgos, pastos y juncias. (Miren, A., Bravo, L., Corcuera, L. 2004)

2.3.1. Respuesta morfológica

Hojas ●

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En muchos árboles son de hoja perenne para que las plantas puedan fotosintetizar de inmediato cuando las temperaturas aumentan, varios árboles tienen hojas en forma de aguja cuya forma pierde menos agua y arroja nieve más fácilmente que las hojas anchas. El recubrimiento ceroso en las agujas evita la evaporación, las agujas son de color oscuro permitiendo que se absorba más calor solar. Algunas plantas están cubiertas de pelo, lo que ayuda a mantenerlas calientes. Raíz

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Las plantas de tundra son pequeñas (generalmente de menos de 12 pulgadas de alto) y de bajo crecimiento debido a la falta de nutrientes, porque estar cerca del suelo ayuda a evitar que las plantas se congelen, y porque las raíces no pueden penetrar el permafrost. Como se sabe, en suelos fríos aumenta la viscosidad del agua del suelo y de la raíz, produciéndose alteraciones en la incorporación del agua, por lo que las características xeromórficas pueden aumentar. Tallo

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Muchos árboles tienen ramas que se inclinan hacia abajo para ayudar a eliminar el exceso de nieve para evitar que las ramas se rompan, algunas plantas crecen en grupos para protegerse entre sí del viento y el frío. La productividad primaria del talo liquénico es severamente dificultada en el invierno antártico por una baja densidad de flujo fotónico. El talo puede tolerar temperaturas tan bajas como las del nitrógeno líquido (-196ºC) por períodos cortos, sin sufrir daños irreversibles Flores, Semillas y Frutos

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Algunas plantas tienen flores en forma de plato que siguen al sol, concentrando más calor solar en el centro de la flor, ayudando a que la planta se mantenga caliente.

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Esta planta requiere obligadamente de baja temperatura y un fotoperiodo corto para la inducción de su inflorescencia, mientras que el desarrollo de ella es favorecido por días largos.

2.3.2. Respuesta fisiológica

Fotosíntesis. ●

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La mayor parte de los estudios fisiológicos en las últimas tres décadas se refieren al intercambio de CO2, especialmente a la actividad fotosintética y a su interacción con la hidratación del tallo y bajas temperaturas. Los líquenes antárticos continentales constituidos por fotobiontes de algas verdes, absorben agua del aire húmedo, manteniendo su actividad fotosintética a temperaturas muy bajas Mecanismos anticongelantes.

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Para poder desarrollar las funciones fisiológicas a temperatura baja, las membranas biológicas deben mantener un grado de fluidez adecuado. La fluidez está determinada por la composición y el grado de insaturación de los lípidos de membrana, los que pueden contribuir a la crioprotección de las membranas biológicas La fracción de fosfatidilglicerol, que es la más rica en ácidos grasos saturados de todas las otras fracciones, ha sido relacionada con sensibilidad al enfriamiento en otras plantas. De acuerdo a estos autores, plantas con proporciones altas (50 a 60%) de estos ácidos grasos saturados serían sensibles al frío.

2.4. Adaptaciones y estrategias de las plantas de zonas tropicales Las altas temperaturas y la gran humedad de las zonas en torno al ecuador, propicia unos bosques muy frondosos, con varios estratos de vegetación y mucha diversidad de especies. En el interior del bosque la luz es escasa, por lo que la mayoría de plantas tropicales compiten por conseguir luz. Las plantas crecen rápidamente y usan rápidamente cualquier material orgánico que quede de plantas y animales en descomposición. Este resultado es un suelo que es pobre. La selva tropical es muy espesa y no mucha luz solar puede penetrar en el suelo del bosque. Sin embargo, las plantas en la cima de la selva tropical en el dosel, debe poder sobrevivir 12 horas de luz solar intensa todos los días del año. Existe una gran diversidad de especies de plantas en la selva tropical.

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2.4.1. Respuesta morfológica

Hojas

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Las puntas de goteo y las superficies cerosas permiten que el agua se escurra, para desalentar el crecimiento de bacterias y hongos. Hojas grandes para tener una máxima superficie fotosintetizadora. Muchas bromelias son epifitas (plantas que viven en otras plantas); en lugar de recolectar agua con raíces, recolectan agua de lluvia en un depósito central del cual absorben el agua a través de pelos en sus hojas Raíz

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Los contrafuertes y las raíces de apoyo y zancos ayudan a sostener las plantas en el suelo poco profundo Las plantas tienen raíces poco profundas para ayudar a capturar nutrientes del nivel superior del suelo. Las orquídeas epífitas tienen raíces aéreas que se adhieren a la planta huésped, absorben minerales y absorben agua de la atmósfera. Raíces aéreas (no son raíces verdaderas: Velamen Radicum. Funcionan como una esponja absorbiendo humedad ambiental). Tallo

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Algunas plantas trepan sobre otras para alcanzar la luz del sol Otras desarrollan gran altura del tronco para alcanzar la luz del sol Flores, Semillas y Frutos

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Las flores en el suelo del bosque están diseñadas para atraer a los polinizadores de animales, ya que relativamente no hay viento en el suelo del bosque para ayudar en la polinización. Corteza lisa y flores lisas o cerosas aceleran la escorrentía del agua

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3. DISCUSIONES: ¿ Pese a sus grandes mecanismos de adaptación y supervivencia cuales podrían ser las desventajas de una planta? Las plantas como tal tienen una gran capacidad de sobrevivir en casi cualquier medio en distintas formas y tamaños lamentablemente estas plantas tienen como principal medio de supervivencia los factores tales como el medio que lo rodea y le brinda sus recursos necesarios tales como sus reservas líquidas y los rayos solares así como la capacidad óptima de reproducción. En el momento en que se vea un cambio totalmente drástica a este equilibrio minucioso la vida de la planta se verá afectada, tanto si el nivel del agua aumenta en cantidades exageradas asi como si deja de darle luz solar permanente y a su vez si el medio cambia de ser un lugar a otro totalmente distinto la vida de la planta se verá afectada y en distintos casos esta acabará debido a que sus capacidades tienen la limitante de la zona a la cual fue adaptada para sobrevivir. Las plantas no tienen un método de locomoción como tal y aunque han diseñado y adaptado varios mecanismos para su supervivencia este no garantiza que puedan realizar cambios totalmente drásticos en su ser. ¿ Cuál sería la principal ventaja de las plantas y porqué? La principal ventaja de una planta es su gran capacidad de variedad, una gran cantidad de variedad de planta garantiza que con el pasar del tiempo estas encontraran una manera de adaptarse que aunque no sea un cambio inmediato y este no garantice su vida estos si aumentan la probabilidad de que las plantas pueden sobrevivir en distintos ambientes tales como climas extremos o catástrofes, siendo estos una de los principales índices de habitabilidad en una zona posiblemente arrasada. ¿Cual es la importancia que las plantas se ubiquen en distintos ambientes? La principal ventaja es la variedad de funciones o usos que pueden llegar a cumplir o tener estas plantas ya que pu...