Morfo-anatomía del ciclo de vida del helecho Pteridium aquilinum (Dennstaedtiaceae) en cultivo in vitro

Abstract

Introducción: Pteridium aquilinum es un helecho heliófilo ampliamente distribuido en México. Es una especie pionera que usualmente se encuentra en hábitats alterados y tiene gran relevancia ecológica por sus propiedades alelopáticas, su resistencia al fuego y a condiciones de sequía. Objetivo: realizar una descripción integral de la forma y ornamentación de las esporas de P. aquilinum, así como de la morfogénesis del gametofito, incluyendo el tipo de germinación y el desarrollo protálico (resaltando su morfología). Además, describir la anatomía del esporofito joven desarrollado en condiciones in vitro. Metodología: se utilizó microscopía electrónica de barrido y técnica histológica de parafina para la descripción de las fases del gametofito y esporofito. Resultados: Las esporas son globulares y el trilete tiene ornamentación granulada, mientras que su germinación fue de tipo Vittaria y el desarrollo protálico correspondió al tipo Adiantum. Los anteridios se observaron 13 días después de la siembra, mientras que los arquegonios surgieron al día 17. La primera hoja del esporofito apareció entre los días 60 y 70. Al cuarto mes, la fase esporofítica desarrollada in vitro mostró la anatomía típica de la especie a esta edad, dado que no presentó vitrificación. El análisis histológico del rizoma, la base del peciolo, el raquis de primer orden y la lámina mostraron los sistemas de tres tejidos bien diferenciados. Las modificaciones anatómicas observadas in vitro, como una dictiostela monocíclica y sólo una banda de esclerénquima en el rizoma, podrían atribuirse a la edad de los individuos. Por otra parte, los estomas están presentes en la superficie adaxial de la lámina, que corresponde al tipo anomocítico. Aunque estos estomas se formaron en condiciones in vitro, es importante resaltar que son completamente funcionales. Conclusiones: Nuestro trabajo describe por primera vez la morfo-anatomía de las fases gametofítica y esporofítica del ciclo de vida de P. aquilinum en condiciones in vitro. Nuestros resultados posiblemente permitan la exploración con mayor profundidad de las propiedades biológicas, fisiológicas y ecológicas de la especie.

Ferns and Licophytes in Coal Mining Waste and Tailing Landfills

“…Although tailings and waste land lls are complex environments to support life, there are plant species capable of surviving in these places, such as some of pteridophytes, which are resistant to degraded environments, as they are undemanding in soil fertility, survive for long periods of drought and withstand environmental adversities well. These species cause the natural regeneration process to occur, once they begin colonization, creating conditions for other species to settle (Eslava-Silva et al 2019; Marques and Krupek 2019;Praveen and Pandey 2020).…”

“…These materials rich in iron sulphide (pyrite -FeS 2 ), when in contact with water and atmospheric air, undergo oxidation reactions forming acidic chemical compounds, susceptible to leaching, responsible for the acid mine drainage (AMD) process, the main environmental impact in mined areas (Bilibio et al 2020).AMD is characterized by low pH (≤ 3), presence of Al, Fe, Mn and trace elements As, Cd, Cu, Ni, Pb, Zn, Cr and Hg in compositions and concentrations that depend on the kinetics of geochemical processes, mineralogy, type and quantity of oxidized sulphide, temperature, bacteria action, among other factors speci c to each environment, which condition contamination levels, and can remain active for decades and even centuries after its production (Cunha et al 2019;Yuan et al 2019).Although tailings and waste land lls are complex environments to support life, there are plant species capable of surviving in these places, such as some of pteridophytes, which are resistant to degraded environments, as they are undemanding in soil fertility, survive for long periods of drought and withstand environmental adversities well. These species cause the natural regeneration process to occur, once they begin colonization, creating conditions for other species to settle (Eslava-Silva et al 2019; Marques and Krupek 2019;Praveen and Pandey 2020).…”

Pteridium aquilinum (Dennstaedtiaceae), a Novel Hyperaccumulator Species of Hexavalent Chromium

“…Their life cycle shows alternations of heteromorphic and independent generations [11]: (I) a gametophyte phase with short-term prothallium that produces gametes and (II) a dominant sporophyte phase, represented by a corm constituted by root, stem and leaves with sporangia where meiospores are contained. When these meiospores germinate, they generate the prothallium [12]. In several fern species, it has been observed that both phases are hyperaccumulators and highly tolerant to heavy metals such as lead (Pb), arsenic (As) and Cr from polluted soils and water bodies [13][14][15].…”