División Polypodiophyta, Helechos

La hermosa estructura que da apertura al post, corresponde al gametofito o prótalo de un helecho, perteneciente a la fase haploide de su ciclo de vida diplohaplofásico. Esto es característico del organismo pluricelular vegetal, donde se alternan generaciones multicelulares haploides y diploides.

Los helechos y plantas similares se ubican en un amplio grupo conocido como pteridófitos, que según Cronquist (1977) incluye las divisiones Lycopodiophyta, Equisetophyta, Psilotophyta y Polypodiophyta. Dentro de la esta última división se sitúan los llamados helechos verdaderos, los cuales son los protagonistas del presente post.

En el currículo, a nivel de 4to año de educación Media General se contempla el contenido de estudio de pteridófitos, debido a que a este nivel se les inicia en la taxonomía y sistemática vegetal, tratando en relación a la diversidad de especies vegetales y formas sistémicas de clasificación.

En ocasiones la terminología, nomenclatura binominal, el tecnicismo de los materiales de estudio puede resultar abstracto, impersonal y de cierta complejidad para el estudiante de Media General. Sin embargo, si se emplean los lazos con su cotidianidad, al igual que actividades prácticas que le permitan observar directamente los aspectos morfológicos y características de cada fase del ciclo de vida, se puede despertar el interés hacia esta temática. A continuación se plantean los objetivos.

Objetivos

• Describir características evolutivas de los pteridófitos como grupo.
• Detallar las estructuras morfológicas generales en relación a las fases del ciclo de vida de los helechos.
• Presentar estrategias didácticas para el desarrollo dinámico del contenido de los pteridófitos.

Pteridófitos y Árbol Evolutivo

Dentro del árbol evolutivo de los principales grupos de plantas, partiendo del alga verde ancestral, los pteridofitos se ubican dentro de las traqueofitas debido a que presentan tejido vascular verdadero. Se cree que los orígenes evolutivos de las plantas terrestres se encuentran en algas verdes que vivieron en sistemas inestables, medios propensos a desecación, donde se dio cabida a ciertas adaptaciones, entre ellos los vasos conductores que transportan agua y sales minerales, al igual que la sustancia endurecedora “lignina”, lo que le confiere mayor independencia de ambientes acuáticos.



Del mismo modo, a los pteridófitos se les denomina cormófitos vasculares inferiores porque no presentan semillas, ni flor, ni fruto. Asimismo, se les conoce como criptógamas. No obstante, los pteridófitos son vascularizados, lo que los diferencia de los briófitos, musgos y hepáticas, cuya distribución depende (en mayor medida) de la proximidad al agua, puesto que al no presentar tejido vascular requieren del recurso hídrico para el transporte de sustancias.

Estructuras Morfológicas Generales en Relación a las Fases

Como se mencionó anteriormente, en el ciclo de vida se alternan generaciones. En este sentido, el prótalo es la fase haploide debido a que tiene la mitad de los cromosomas en sus células constituyentes, en consecuencia se les identifica con el símbolo (n), para referirse a la mitad de su carga cromosómica. El prótalo presenta: rizoide (estructura de sujeción al sustrato); los anteridios, los cuales representan la estructura masculina que contiene los anterozoides (gameto masculino), y los arquegonios, órgano femenino que contiene la oosfera (gameto femenino). Es importante señalar que, los anteridios se ubican hacia los rizoides, mientras que los arquegonios hacia la escotadura del prótalo.


En síntesis, al gametangio masculino se le denomina anteridio y al femenino se le conoce como arquegonio, estas estructuras contienen los gametos masculinos “anterozoide” y femenino “oosfera”, respectivamente. Estos gametos se fusionan para obtener un cigoto diploide (2n), del cual surge el embrión, para volverse un esporofito. De esta forma, el esporofito comprende la fase diploide, que dará lugar a un fronde, mediante una estructura denomina “cayado”, prefoliación.






Las personas están familiarizadas con los frondes de los hechos, debido el atractivo de la diversidad morfológica de las láminas, según el grado de división de las mismas se tienen: láminas enteras, pinnatífidas, pinnadas, pinnada-pinnatifidas, bipinnadas, bipinnada-pinnatifidas, tripinnadas.






Los esporofitos para su sujeción al sustrato presentan rizomas, de los cuales se desprenden las raíces; peciolo, raquis, fronde, con su lámina y respectivas pinnas (según el grado de división). Un dato curioso es que la división de las pinnas en frondes de helechos constituyen fractales naturales.


En la fase reproductiva de los helechos se visualizan los esporangios, cuya distribución en la lámina varía de acuerdo al género, pueden encontrarse cubriendo el envés de la lámina, a lo largo de las nervaduras, agrupados en soros, los cuales pueden estar dispuestos uniformemente en la lámina o al margen, entre otros.






Los esporangios contienen en su interior las esporas, las cuales atravesaron un proceso de meiosis, en consecuencia tienen carga haploide (n). Dichas esporas al ser liberadas y encontrar un sustrato adecuado permitirán el surgimiento de un nuevo gametofito o prótalo, para continuar el ciclo. En consecuencia, el gametofito comprende la fase haploide sexual, entretanto el esporofito constituye la fase diploide y asexual.

Estrategias para Preservación de Pteridófitos

Una excelente estrategia didáctica lo constituyen los trabajos de campo, debido a que se puede practicar la colecta, toda vez que previamente se hayan tramitados los permisos requeridos para la misma. Igualmente, todo investigador toma las muestras con criterio conservacionista. Se debe cuidar el seleccionar muestras en buen estado, para su posterior identificación. De este modo, el participante está en contacto directo con el medio natural.


Para la conservación de las estructuras se procede al prensado, empleando papel periódico (papel secante), láminas de cartón corrugado, prensa de madera, cordones o mecate para su sujeción. Cabe señalar que, aquellos frondes de mediano tamaño se pueden colectar enteros doblando el tallo en forma de V, W o U.






Luego del prensado en el campo, se debe tener en cuenta el proceso de secado de la muestra, cambiando el papel periódico cada 24 horas aproximadamente, para evitar formación de hongos y permitir un secado adecuado. Posteriormente, se procede al montaje, elaborando las respectivas exsiccatas.


Es importante señalar que, si no se tuvo la posibilidad de llevar a los participantes de media general a una práctica de campo, igualmente se puede desarrollar la práctica de preservación y montaje, mediante el prensado de algunas estructuras, toda vez que se les solicite que lleven frondes de helechos y de este modo se les puede enseñar el procedimiento y modo de realizar el doblez, en caso de frondes de mayor tamaño. Se genera, asimismo, un ambiente de anécdotas, porque normalmente le solicitan “el préstamo” de la estructura a una abuela, con una historia que contar sobre su planta.






Por otra parte, al participante de este nivel se le puede invitar a la elaboración de la exsiccata, con la normativa requerida. Sin embargo, también es posible dar cabida a la creatividad de estos jóvenes, solicitándoles la elaboración de un cuadro con el material empleado.

Síntesis

Los pteridófitos constituyen un grupo variado, que coincide en la vascularización, no presentan crecimiento secundario, liberan esporas, no poseen semillas, tampoco flor ni frutos. Se les conoce como cormófitos vasculares inferiores. Cabe señalar que, la vascularización y la presencia de lignina le confieren cierta independencia de los ambientes acuáticos.


El desarrollo de actividades prácticas constituye un aspecto esencial en las ciencias naturales. El objeto es que el participante conozca y ejecute técnicas de colección, preservación y montaje de ejemplares, al mismo tiempo que se resalta el aspecto vivencial de la experiencia. Igualmente, es oportuno dar espacios a la creatividad, puesto que les despierta a la innovación y espontaneidad.


Muchas personas en sus casas poseen helechos con fines ornamentales, además de que complacen los sentidos, brindan sensación de acogida en los hogares. Es bastante común que en las aulas, algunos de los estudiantes tenga una anécdota o conozca en relación a ejemplares pertenecientes a esta división, lo cual es realmente oportuno para crear nexos que capten la atención de los participantes.

FUENTES: Las imágenes presentadas son inéditas capturadas y procesadas por la autora @carmincortez, mediante el programa Power Point para convertirlas en JPG

Referencias

• Audesirk, T., Audesirk, G. y Byers, B. (2008). Biología: La vida en la Tierra. México: Pearson Educación
• Buczacki, S. (1995). Hierbas de jardín. Madrid: Hermann BLUME Ediciones.
• Cronquist, A. (1977). Introducción a la botánica. Compañía Editorial Continental.
• Curtis, H., Barnes, S., Schnek, A. y Massarini, A. (2008). Curtis Biología. Buenos Aires: Editorial Panamericana.