Estudios morfológicos y ultraestructurales en esporas de Cyatheaceae del Cono Sur

Abstract

Se estudió la morfología y la ultraestructura de las esporas de las Cyatheaceae del Cono Sur (Argentina, Chile, Paraguay, Uruguay y los tres estados del sur de Brasil). Para realizar este trabajo se utilizó material de herbario y fresco, coleccionado en viajes de campo. Se usaron diversas técnicas de fijación y tinciones diferenciales y las observaciones se realizaron con microscopio óptico y electrónico de barrido y de transmisión. Las Cyatheaceae que crecen en el área de estudio corresponden a tres géneros, que pueden ser diferenciados por la morfología de las escamas de la base del pecíolo. En base a observaciones propias en el campo, la consulta de herbarios y la revisión bibliográfica, se pudo determinar la presencia de 7 especies de Cyathea, 4 de Alsophila y 1 de Sphaeropteris. Se actualizó la distribución de los taxa y se excluyó del área en estudio a Alsophila cuspidata, previamente citada por otros autores. Como características generales las esporas son triletes, triangulares en vista polar, con los lados rectos a cóncavos y los ángulos redondeados. En vista ecuatorial son plano-hemisféricas, convexohemisféricas o cónico-subcónicas. En todos los casos el exosporio presenta dos capas, una interna delgada y una externa más gruesa, menos electrodensa, con margen entero o perforado y canales y cavidades. El perisporio tiene dos capas que varían, según el género, en grosor, ornamentación estratificación y estructura. Las esporas de Cyathea se caracterizan por presentar un perisporio delgado, castaño oscuro al microscopio óptico, formado por una red tridimensional de cordones con los extremos distales libres o unidos formando espínulas. En secciones delgadas de la esporodermis observadas con microscopio electrónico de transmisión se diferencian dos capas en el perisporio, la interna con dos estratos y la externa delgada y uniestratificada. El exosporio al microscopio óptico es grueso, amarillo y la superficie, según la especie, es psilada, perforada o verrucosa. El perisporio de Alsophila es castaño oscuro al microscopio óptico y la ornamentación compuesta por lomos de superficie lisa o crestada, esta última de diversas características. Sobre la superficie se observan glóbulos. A nivel ultraestructural presenta dos capas, la interna con tres estratos y la externa uniestratificada. El exosporio al microscopio óptico es amarillo a castaño claro y psilado. Sphaeropteris tiene un perisporio castaño oscuro al microscopio óptico, la ornamentación se caracteriza por la presencia de lomos de margen equinado. Se observan además glóbulos de distinto tamaño sobre la superficie. La estratificación de la pared es similar a la de Alsophila, aunque con diferencias ornamentales y ultraestructurales en la capa externa del perisporio. El exosporio es castaño claro al microscopio óptico y la superficie es psilada. Los resultados obtenidos en el presente trabajo reflejan la homogeneidad palinológica para cada género. Se aportan caracteristicas palinológicas superficiales y estructurales que permiten la diferenciación a nivel específico. Asimismo, se pone de manifiesto que la superficie y ultraestructura de las esporas de las Cyatheaceae del área podrían reflejar las tendencias evolutivas de la Familia y aportarían datos que avalan las hipótesis filogenéticas recientes. Los resultados obtenidos del análisis de la ultraestructura y subestructura de la pared de las esporas, como la presencia de superficies aplanadas y glóbulos superficiales, cordones con una subestructura compleja dispuestos de diferente manera en cada estrato del perisporio y canales en el perisporio y exosporio, ponen en evidencia la complejidad de la esporodermis. Tal complejidad estaría relacionada con la función que cumple la pared durante la diferenciación de las esporas en formación, la protección y dispersión de las esporas maduras y el mecanismo de abertura durante la germinación. Las descripciones morfológicas, basadas en diferentes metodologías utilizadas al trabajar en material, vivo o de herbario, brindan importante información a la botánica morfológica interpretativa y aportan datos a otras disciplinas afines, como ser el mejoramiento de las afinidades botánicas en paleobotánica.

Substructural components in the sporoderm of the Family Cyatheaceae

“…In the last few years, the wall morphology and ultrastructure of Cyatheaceae spores from southern South America have been widely studied (Marquez 2009;Marquez et al 2009Marquez et al , 2010aMarquez et al , 2010b, and it has been observed that the features of the spores are typical of each genus.…”