Descripción y comparación de diferentes especies del género physalis mediante la anatomía de hoja y flor




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DESCRIPCIÓN Y COMPARACIÓN DE DIFERENTES ESPECIES DEL GÉNERO PHYSALIS MEDIANTE LA ANATOMÍA DE HOJA Y FLOR

Sánchez Fuentes L. J.; Martínez y Díaz de Salas M.

Licenciatura en Biología, Facultad de Ciencias Naturales

Universidad Autónoma de Querétaro
RESUMEN

Se llevó a cabo un análisis de las estructuras anatómicas que constituyen la hoja y la flor de siete especies del género Physalis, cuyas características son hojas bifaciales, cáliz 5-lobado, corola campanulada, de color amarillo, amarillo verdoso o amarillo crema, blanco o púrpura y cuello de la corola ornamentada con tricomas. Posteriormente se hace una descripción general de una de las especies más representativas del género, donde se muestra la epidermis, parénquima, tricomas, haces vasculares, etc. en el caso de la hoja y en la flor se determinan tres partes fundamentales, los nectarios, papilas en la corola y los pelos glandulares en el cáliz. Además se muestran dos cuadros comparativos uno de hoja y otro de flor de las siete especies, donde claramente se ven las diferencias que hay estructuralmente en cada especie, manejando la ausencia y presencia de estructuras fundamentales como tipo de epidermis, tricomas, presencia de nectarios, entre otras, todo esto sirve para relacionar a los individuos con el hábitat donde se encuentran.


INTRODUCCIÓN

La hoja es quizás el órgano anatómico que más varía dentro del grupo de las angiospermas, por lo tanto, hay una gran cantidad de literatura recerca del tema. La anatomía de la hoja se combina a menudo con la anatomía de otras estructuras (como anatomía floral, raíz y tallo) en estudios de anatomía sistemática y en la taxonomía comparativa (Carlquist, 1961).



Physalis se ubica en la subfamilia Solanoideae y en la tribu Solanae. Es un género americano que se distribuye en Estados Unidos, México, Centroamérica, Sudamérica y Las Antillas, con algunas especies en el Viejo Mundo. El taxón incluye cerca de 90 especies, más de la mitad de estas crecen en el país por lo que México es señalado como su centro de diversidad. Es una hierba anual o perenne que puede alcanzar alturas de hasta 2 metros, son plantas que pueden ser glabras o pubescentes y los tricomas algunas veces son glandulares y pueden presentar un olor fétido; sus hojas son alternas y desiguales en tamaño, el margen varia en forma; las flores son pediceladas, axiales y péndulas, pedicelo corto; cáliz 5-lobado; corola campanulada, de color amarillo, amarillo verdoso o amarillo crema, blanco o púrpura, cuello de la corola ornamentada con tricomas (Vargas y col. 2003).

Este trabajo se realiza con la finalidad de encontrar diferencias entre las siete especies del género Physalis por medio de su anatomía y poder relacionar estas características con el medio en que habitan.


OBJETIVO

Realizar la descripción y comparación de siete especies del género Physalis mediante técnicas histológicas realizadas a hojas y flores.


MÉTODO

Se ocuparon plantas previamente colectadas de diversas localidades de Querétaro, Michoacán y Baja California y se colocaron en FAA. Las especies utilizadas fueron: Physalis patula, P. volubilis, P. orizabae, P. crassifolia, P. solanaceous, P .cinerascens y Physalis sp.

Posteriormente se deshidrataron, esto consiste en quitar el agua a los tejidos y reemplazarla por un líquido en el que la parafina sea soluble (Martínez y Hernández, 1997). En este caso se ocupó alcohol terbutílico (TBA) a diferentes concentraciones. Donde el tejido a deshidratar se colocaba en diferentes concentraciones por un determinado tiempo hasta reemplazar el líquido por parafina.

Como paso siguiente se realizaron los cortes con un micrótomo a 10 micras y los cortes se colocaron en un portaobjeto previamente barnizado con adhesivo de Haupt.

Después de esto se llevo a cabo la tinción de cortes histológicos basado en safranina y verde rápido (Martínez y Hernández, 1997). Que posteriormente fueron vistos al microscopio.
RESULTADOS

Para la descripción anatómica de la hoja, de las siete especies, se eligió una especie en general, Physalis crassifolia para realizar la descripción, puesto que se considera mas completa en su estructura (Ilustrada en la figura 1), la cual cuenta con sus doce partes fundamentales y que son muy visibles, fácilmente identificadas y por lo general todas las hojas de Physalis cuentan con ellas: una epidermis y parénquima regular (empalizado y esponjoso), cristales, tricomas, núcleo, cloroplastos, haces vasculares, etc.


Figura 1) Descripción general de una de las especies de Physalis (Physalis crassifolia).

1.Epidermis superior; 2.Parénquima en empalizado; 3.Parénquima esponjoso; 4.Epidermis inferior; 5.Cristales de oxalato de calcio; 6.Tricoma; 7.Haz vascular; 8.Cloroplasto; 9.Núcleo; 10.Espacio intercelular; 11.Estoma; 12.Mesófilo.


Al comparar las siete especies (Cuadro 1) encontramos que hay muchas diferencias en cuanto a la estructura que presenta cada una de las especies, ya que, algunas especies no presentan tricomas en su epidermis, siendo que la mayoría tiene estas estructuras; otro dato importante es el tipo de parénquima donde se presenta a veces de forma irregular y con muchos espacios intracelulares; en cuanto a la presencia de cloroplastos y núcleos son tres especies que los presentan en menor cantidad.
Cuadro 1) Muestra la comparación anatómica de la hoja, entre las siete especies de Physalis.

Especie

Hábitat

Tric.

Epi.

Parén.

Clor.

Núc.

Cri.

P. patula

Seco

Muchos

Regular

Irregular

Muchos

Muchos

Presencia

P. solubilis

Pastizal

Pocos

Regular

Regular

Pocos

Pocos

Presencia

P. orizabae

Pastizal

Pocos

Regular

Irregular

Muchos

Muchos

Presencia

P. crassifolia

Matorral

Muchos

Regular

Regular

Muchos

Muchos

P. poco

P.solanaceous

Seco

Ninguno

Irregular

Regular

Muchos

Pocos

P. poco

P. cinerascens

Seco

Muchos

Regular

Regular

Muchos

Muchos

Presencia

Physalis sp.




Pocos

Regular

Regular

No

visibles


No

visibles


P. poco

Tric.: tricomas; Epi.: tipo de epidermis; Parén.: parénquima empalizado; Clor.: cloroplasto; Núc.: núcleo; Cri.: cristales de oxalato de calcio; P. poco: presencia pero en poca cantidad.
En la anatomía floral, lo que principalmente se observó es la presencia de nectarios, los pelos glandulares en el cáliz y la presencia de papilas en la corola, la especie que posee mas claramente estas características es P. orizabae (Figura2).
Figura 2) Muestra la especie P. orizabae con sus partes florales.

1. Pelos Glandulares; 2. Ovario; 3. Cáliz; 4. Corola; 5. Nectarios; 6. Anteras; 7. Un pétalo de la corola; 8. Papilas en el pétalo.


En cuanto a la comparación de las partes que constituyen a la flor, todas presentan pelos glandulares en el cáliz; los nectarios se encuentran acomodadas en diferente posición y la mayoría de las especies presentan papilas en la corola (Cuadro 2).
Cuadro 2) Comparación de la anatomía de la flor de las siete especies de Physalis.

Especie

Pelos glandulares

Nectarios

Papilas en la corola

P. patula

Si

Al centro de la corola

Si

P. volubilis

Si

Al centro de la corola

Si

P. orizabae

Si

Abajo

Si

P. crassifolia

Si

No visibles

Si

P. solanaceous

Si

Al centro de la corola

No

P. cinerascens

Si

Al centro de la corola

Si

Physalis sp.

Si

Al centro de la corola

Si

Si: presencia de pelos glandulares localizados en el cáliz; Nectarios: localización de los nectarios: al centro de la corola o abajo de la corola.
DISCUSIÓN DE RESULTADOS

Lo mas común es que en todos los cortes del las hojas, las partes fueran muy visibles, pero tal es el caso de Physalis sp. en el cual los cromosomas y núcleos no se ven bien, esto probablemente por que la tinción no fue realizada correctamente.

Cada una de las partes que conforman la estructura anatómica de la hoja, tienen una actividad específica en el desarrollo de la planta, ejemplo de esto, es la epidermis, una capa que limita la transpiración, da protección, intercambio gaseoso a través de estomas y almacenaje de agua y de productos metabólicos; en el parénquima (como tejido fundamental) se encuentran tejidos vasculares, cloroplastos, núcleos, algunos cristales de calcio, etc. y puede realizar funciones como referentes a la fotosíntesis, almacenaje de sustancias especificas, o deposito de materiales que se encuentran en exceso en la planta (Esau, 1976).

De las plantas que fueron comparadas, muchas muestran grandes diferencias en su estructura, como la especie P. solanaceous en su epidermis, la cual es muy diferente a las demás por que presenta dos tamaños diferentes de células epidérmicas; mientras que las especies P. orizabae y P. patula, donde el parénquima que presentan, es un parénquima irregular, ya que, no se ve bien definido y tiene muchos espacios intracelulares lo que hace que tome ese aspecto irregular, para la especie P. solanaceous su parénquima en empalizada es mucho mas grande, es casi lo doble del tamaño que el parénquima esponjoso, mientras que todas las demás especies, presentan un parénquima en empalizada y esponjoso de similar en tamaño. En cuanto a cloroplastos y núcleos la mayoría presenta una gran cantidad excepto en P. solanaceous y P. volubilis donde la cantidad es muy poca y a veces poco visible; para la presencia de cristales, la mayoría los presenta, aunque la cantidad varia de especie a especie, ya que en unas especies se perciben fácilmente y en gran cantidad, mientras que hay especies donde la presencia de cristales es muy escasa y son poco visibles.

En cuanto a la estructura anatómica de la flor, la presencia de nectarios puede variar de acuerdo a la flor, en dicotiledóneas los nectarios pueden localizarse en las partes básales de los estambres o puede estar como un nectario anular situado por debajo de los estambres, el azúcar de los nectarios es derivado del floema, y es excretado o a través de la membrana de la célula y la cutícula o, en los nectarios menos especializados a través de los estomas, pero también el néctar puede ser absorbido y es distribuido a todas partes de la planta. Los pelos glandulares pueden tener la función de excretar sustancias glandulares como néctar, mucílago jugos digestivos, o terpenos (Esau, 1976).

Para la comparación floral de las especies; los nectarios la mayoría de las veces, son al centro de la corola a excepción de P. orizabae que los presenta en la parte inferior de la flor y en la especie P. crassifolia fue la única en la que no fueron visibles los nectarios. Mientras que P. solanaceous no presenta papilas en la corola, siendo que todas las demás especies presentan papilas, aunque en algunos casos en menor cantidad.


CONCLUSIÓN

Para el género Physalis el hábitat mas común son los lugares secos, áridos y con poco agua, tal vez este sea el caso por el cual muchas de las especies tienen una gran cantidad de tricomas los cuales evitan le excesiva evaporación de agua en un lugar donde la cantidad de ese recurso es mínima y el clima es muy severo, además de que las plantas deben de hacer lo máximo por conservar mucha agua para lograr un buen desarrollo de frutos y origen de nuevos brotes.

Aunque es muy raro el caso donde en un clima seco la presencia de tricomas en la hoja es muy bajo casi nulo pero la epidermis cuenta con dos diferentes tamaños de células, además de un parénquima en empalizada mucho mas grande que el esponjoso lo que me lleva a concluir que la falta de tricomas hace que la epidermis sea variada en cuanto tamaños de células posiblemente para compensar la falta de tricomas, y para que estas células se puedan permitir que no se evapore tanto el agua.

En cuanto a la flor, el tipo de acomodo en nectarios pueda relacionarse al tipo de polinización que presentan, ya que, unos presentan nectarios a mitad de la corola mientras que otros los presentan en la parte inferior y otros no los presentan o no son visibles, con la técnica utilizada.

En la estructura de los pelos glandulares, la secreción que produce puede ser un atrayente para los polinizadores y en algunos casos un repelente para posibles depredadores.

REFERENCIAS BIBLIOGRÁFICAS

Bowes, B., “Atlas of Plant Structure”, Ed. Manson Publishing, Barcelona, 1996.


Carlquist, S., “Comparative Plant Anatomy”, Ed. Holt, Rinehart and Winston, New York, 1961.
Esau, K., “Anatomía Vegetal”, Ed. Omega, Barcelona, 1976.

Martínez, M. y Hernández, L., “Manual de practicas de laboratorio”, Ed. Universidad Autónoma de Querétaro, México, 1997.


Pazourek, J. y Vortubová, O., “Atlas of Plant Anatomy”, Ed. Peres publishers production, Vrútky, Slovak Republic, 1997.
Vargas, O., Martínez, M. y Dávila, P. “La Familia Solaneceae en Jalisco, El Género Physalis, Ed. Universidad de Guadalajara, México, 2003






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