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Esporogenesis y esporas de Equisetum bogotense (Equisetaceae) de las areas montanosas de Colombia.

Sporogenesis and spores of Equisetum bogotense (Equisetaceae) from mountain areas of Colombia.

En las regiones montanosas de Colombia se encuentran tres especies de Equisetum L.: E. bogotense Kunth., E. giganteum L. y E. myriochaetum Schltdl. & Cham. (Triana-Moreno & Murillo 2005, Murillo et al. 2008), citadas tambien para Centroamerica y Sudamerica (Moran 1995). E. bogotense crece en toda America tropical, desde Costa Rica hasta la Argentina (Tryon & Tryon 1982); es una planta palustre, de ambientes loticos, lenticos y humedales que crece en zonas despejadas o protegidas, orillas de quebradas y bordes de barrancos sombrios y humedos. Las tres especies viven en alturas similares en Colombia desde los 500 hasta los 4 500m (Murillo & Harker 1990), aunque E. bogotense es mas comun en las zonas de mayor altitud (Triana-Moreno & Murillo 2005, Murillo et al. 2008).

Los trabajos en el genero Equisetum son abundantes y diversos. Pryer et al. (1995), Pryer et al. (2001), Des Marais et al. (2003), Guillon (2004, 2007), Carlquist & Schneider (2011), Kaufman et al. (1973), Chen & Lewin (1969), Ernst (1990), Epstein (1999), Holzhuter et al. (2003), Currie & Perry (2007, 2009) y Law & Exley (2011), entre otros, han analizado aspectos taxonomicos, sistematicos, evolutivos y estructurales, ademas de la capacidad de Equisetum de biomineralizar silice y acumularla en diversas partes del cuerpo vegetal.

Los estudios de aspectos reproductivos son mas escasos y se relacionan con el desarrollo de los esporangios y la esporogenesis (Hawkins 1907), el proceso de maduracion de las esporas, el patron de deposito de las capas del esporodermo y la presencia de clorofila en las esporas (Beer 1909), la morfologia y evolucion de esporangioforos y ejes en relacion con el origen y disposicion de estas estructuras (Page 1972), aspectos ultraestructurales de la germinacion de las esporas (Gullvag 1968, Olsen & Gullvag 1973), caracteres de forma, tamano y color de las esporas en relacion con su viabilidad en especies e hibridos (Duckett 1970), distribucion de los organulos, en especial plastidios y mitocondrias, durante la meiosis (Bednara & Rodkiewicz 1985, Bednara et al. 1986), maduracion de los esporangios, aspectos ultraestructurales de la esporogenesis y morfogenesis de la pared de las esporas y los elateres (Uehara & Kurita 1989), ultraestructura de los elateres y la pared de las esporas (Tryon & Lugardon 1991), asi como la disposicion de los microtubulos del tapete durante la esporogenesis y formacion de camaras plasmodiales alrededor de las tetradas y esporas (Uehara & Murakami 1995). Finalmente, Roshchina et al. (2004), evaluaron la utilidad de la tecnica de microscopia confocal en el estudio de la fisiologia de las esporas y Rincon et al. (2011) investigaron la ontogenia de estrobilos y esporangios y la esporogenesis de E. giganteum.

Las orbiculas fueron descubiertas por Rosanoff (1865) en polen de Leguminosas mimosoideas. Von Ubisch (1927) las describio en celulas del tapete de especies de Oxalis L. (Oxalidaceae) y fue el primero en senalar semejanzas en la naturaleza de esos corpusculos con la exina de los granos de polen. Rowley (1962) introdujo el termino corpusculos de Ubisch y senalo que su forma podia ser variable. El termino orbicula fue introducido por Erdtman et al. (1961). Madjd & Roland-Heydacker (1978) y Abadie & Hideux (1979) distinguieron entre corpusculos de Ubisch (huecos) y orbiculas (macizas pero deformables y generalmente esfericas), aunque consideraron ambos tipos compuestos por esporopolenina. Heslop-Harrison (1968, 1971) uso inicialmente el termino placas y posteriormente se inclino por el de orbiculas. Hesse (1986) les atribuyo un valor diagnostico similar al de la ornamentacion, sobre la base del origen comun del tapete y el tejido esporogeno. Los estudios sobre el valor diagnostico de las orbiculas en taxones de angiospermas y gimnospermas son muy numerosos (El-Ghazaly & Chaudhary 1993, Huysmans et al. 1998, Vinckier & Smets 2002, Ueno 1960a, 1960b, Yamazaki & Takeoka 1962). Con menos referencias, en briofitos fueron tratadas por Zajac (1995) y en helechos principalmente por Lugardon (1981), Tryon & Tryon (1982), Passarelli (2007) y Passarelli et al. (2010).

Este trabajo es un aporte al conocimiento de la esporogenesis, desarrollo de las esporas y aspectos de la ultraestructura de la pared esporal, elateres y orbiculas de E. bogotense. Se presentan estudios detallados de ultraestructura de los principales sucesos ocurridos durante la meiosis, maduracion de las esporas, morfologia de la pared esporal y de los elateres, y se analiza el origen, caracteristicas y naturaleza de las orbiculas presentes en los elateres y el perisporio.

MATERIALES Y METODOS

En los meses de julio y agosto (epoca seca del ano) 2011 se recolectaron para su estudio 30 ejemplares de E. bogotense en el municipio de Purace-Coconuco, Cauca a 2[grados] 20'29" N-76[grados] 29'45" W y 2 416m de altitud. El material de referencia se deposito en los Herbarios del Departamento de Biologia de la Universidad del Valle (CUVC) y del Instituto de Biologia de la Universidad de Antioquia (HUA) (002 Eb-Rincon). Los estrobilos del eje principal y las ramificaciones fueron ordenados por etapas de maduracion; se establecieron arbitrariamente siete etapas y de cada una se estudiaron diez estrobilos y tres esporangioforos por cada estrobilo.

Para las observaciones con microscopio fotonico y MET el material se fijo en glutaraldehido al 2.5% en buffer fosfato, pH 7.2 y 0.2M por 48h. Se lavo en el mismo buffer y se fijo adicionalmente con tetroxido de osmio al 2% por 4h a 6[grados]C en la oscuridad y con agitacion. Las muestras fijadas se lavaron con agua destilada y se deshidrataron a 6[grados]C durante una hora en cada etapa de la serie de etanol y durante 12h en etanol 100%. Se embebieron en etanol-resina LR White (London Resin[R],UK), a 6[grados]C efectuandose varios cambios de resina pura durante seis dias y en constante agitacion (Chen & Baldwin 2007). La resina fue polimerizada a 60[grados]C por 24h. Se obtuvieron secciones de 0.2-0.5 [micron]m con cuchillas de vidrio en ultra microtomo Leica[R], que se colorearon con azul de toluidina en borax al 1% por 30-60min. Las preparaciones se observaron con microscopio fotonico de alta resolucion Nikon[R] 80i eclipse equipado con contraste diferencial de interferencia (DIC). Las fotografias se obtuvieron con una camara digital Nikon[R] DS-2MV en la Unidad de Microscopia Electronica de la Universidad del Cauca. Se montaron tambien esporangios frescos y sin tenir, en diferentes etapas de maduracion de las esporas, para comparaciones adicionales.

Las secciones ultrafinas de 70-80nm para MET, se obtuvieron con cuchilla de diamante y se contrastaron con acetato de uranilo y citrato de plomo durante 40min y 5min respectivamente; se observaron con un microscopio JEOL JEM-1011 en el Laboratorio de Microscopia Electronica de la Universidad Nacional de Colombia, sede Palmira.

Para las observaciones con MEB el material se fijo y posteriormente deshidrato en 2.2 dimetoxipropano segun Halbritter (1998) y se efectuo el secado a punto critico con un desecador SAMDRI[R]-795. Los esporangioforos y las esporas se colocaron sobre una cinta conductiva de carbono de doble cara y fueron recubiertas con oro en una ionizadora DENTON VACUUM DESK IV durante 5min. Se observaron con un microscopio JEOL JSM-6490LV de la Escuela de Materiales de la Universidad del Valle (Cali).

Los terminos utilizados para las esporas estan en Lellinger (2002) y Punt et al. (2007). El termino banda de organulos se utiliza segun Brown & Lemmon (2001a), el de camaras plasmodiales segun Rincon et al. (2011) y orbiculas, segun Tryon & Lugardon (1991) y Passarelli et al. (2010).

RESULTADOS

Los estrobilos maduros del eje principal de E. bogotense alcanzan una longitud de 1.2 ([+ o -]0.5)cm, y los de las ramas laterales 0.5([+ o -]0.3) cm. Presentan numerosos esporangioforos, constituidos por el escutelo, una estructura peltada que lleva de cinco a seis esporangios sesiles y que esta unida por el manubrio al eje del estrobilo (Fig. 1 A-B).

En el interior de los esporangios inmaduros se encuentran, densamente dispuestas, las celulas madres de las esporas (esporocitos), que se caracterizan por presentar un nucleo central voluminoso, un nucleolo y cromosomas condensados (Fig. 1 C). El citoplasma es relativamente escaso y tiene aspecto granular por la existencia de abundantes plastidios, mitocondrias, cuerpos multivesiculares y un profuso reticulo endoplasmatico; en las paredes de los esporocitos se aprecian multiples canales de intercomunicacion de hasta 0.21 [micron]m de ancho (Fig. 1 D-E).

[FIGURA 1 OMITIR]

En esta etapa de maduracion, la pared del esporangio esta constituida por tres capas: externa, media e interna. La externa, uniestratificada, formara la pared definitiva del esporangio, integrada por celulas con nucleo grande eucromatico en posicion parietal, rodeado por numerosas vacuolas que ocupan la mayor parte del citoplasma, que incluye abundantes plastidios, mitocondrias y un denso reticulo endoplasmatico (Fig. 1 F). La interna, con hasta tres estratos celulares, formara el tapete, y sus celulas tienen contornos rectangulares o cuadrangulares, nucleo central grande, marcadamente eucromatico y citoplasma escaso de aspecto granular con abundantes cuerpos multivesiculares, mitocondrias y plastidios (Fig. 1 F). Una capa media uniestratificada se situa entre las dos descritas y esta integrada por celulas aplanadas, con nucleo de posicion central, citoplasma escaso y vacuolas grandes.

El citoplasma de las celulas del tapete es considerablemente mas electrodenso en comparacion con los esporocitos (Fig. 1 F), es decir, aparecen oscuros cuando los atraviesan los haces de electrones en el microscopio electronico de transmision. A medida que el esporangio madura el tapete pierde la integridad histologica y forma un plasmodio que invade la cavidad del esporangio entre los esporocitos, separandolos (Fig. 1 G). La invasion del tapete acelera el proceso de maduracion de los esporocitos, que aumentan de tamano y se tornan esfericos (Fig. 1 H). En esta etapa el tapete recubre toda la cavidad esporangial rodeando por completo a los esporocitos en las camaras plasmodiales. La membrana nuclear de los esporocitos en profase se desintegra por completo, los cromosomas se hacen mas evidentes, mientras que las mitocondrias y los plastidios se disponen perifericamente rodeando la zona donde se localizan los cromosomas (Fig. 1 H). Esta disposicion de los organulos se mantiene hasta la metafase I, incluso es posible observar paquetes de microtubulos que participan en el proceso de segregacion cromosomica (Fig. 2 A), pero una vez que los cromosomas inician la separacion, durante la anafase I, los organulos se agrupan en la placa metafasica formando la banda de organulos. Al final de la interfase la banda se localiza entre los dos nucleos hijos (Fig. 2 B) y en ella se observan dos zonas diferentes y bien delimitadas: la region proxima a los dos nucleos celulares, con abundantes plastidios, que con microscopio fotonico se aprecian como estructuras de formas esferoidales o elipsoidales, fuertemente coloreadas, y la region central de la banda, formada por material granular fino que apenas se colorea y que corresponde principalmente a las mitocondrias (Fig. 2 B). Estas caracteristicas se aprecian tambien en las observaciones con MET (Fig. 2 C).

Durante la meiosis II, la banda de organulos mantiene su posicion pero se torna mas compacta y es dificil determinar la posicion relativa de los plastidios y las mitocondrias (Figs. 2 D-F). A la disyuncion de los cromosomas y la formacion de los cuatro nucleos hijos le sigue la disgregacion de los plastidios de la banda de organulos, que se desplazan en direccion de los nucleos de las esporas (Fig. 2 G). Las mitocondrias, en cambio, mantienen la posicion, indicando los sitios de separacion de las esporas. En estos sitios numerosas vesiculas con material poco electrodenso se depositan en la parte media de este agregado mitocondrial (Fig. 2 H) y posteriormente se fusionan iniciando la formacion de la placa celular (Fig. 3 A). Con la agregacion y fusion constante de vesiculas, la placa celular se desarrolla de manera simultanea dividiendo a la celula en cuatro esporas inmaduras que se disponen tetraedricamente al final de la meiosis II (Fig. 3 B). Las tetradas pasan por varias etapas de maduracion hasta la formacion de las esporas adultas, que permanecen juntas en la misma camara plasmodial pero se separan progresivamente hasta quedar en camaras plasmodiales individuales.

Las esporas inmaduras son esfericas, con esporodermo poco definido, nucleo eucromatico en posicion central, uno o dos nucleolos, citoplasma con reticulo endoplasmatico denso, numerosos plastidios y mitocondrias (Fig. 3 C).

El tapete plasmodial presenta abundante reticulo endoplasmatico, numerosos plastidios y cuerpos multivesiculares, que ocasionalmente se observan en las camaras plasmodiales (Figs. 3 D). En esta etapa tambien termina de diferenciarse la pared definitiva del esporangio formada ahora solo por dos estratos celulares. El externo sera la pared definitiva del esporangio y esta constituido por celulas que presentan engrosamientos en las paredes anticlinales, periclinales internas y tambien con frecuencia en las externas. El estrato interno se caracteriza por celulas con citoplasma escaso, nucleos elipsoidales elongados casi picnoticos y grandes vacuolas (Fig. 3 E). Una vez que las esporas han madurado, el tapete plasmodial degenera y las esporas quedan libres en la cavidad esporangial.

[FIGURA 2 OMITIR]

[FIGURA 3 OMITIR]

En las observaciones de esporangios frescos sin tenir con la tecnica de DIC se observa que las esporas pasan por varias etapas de maduracion, con notable aumento de la vacuolizacion a medida que crecen. Inicialmente el nucleo se encuentra en posicion central y esta rodeado por varias vacuolas (Fig. 3 F) que posteriormente se fusionan formando una sola vacuola central que ocupa la mayor parte del citoplasma y desplaza al nucleo a una posicion parietal (Fig. 3 G). Hay escasos plastidios alrededor del nucleo, que migran hacia el centro de la espora al finalizar el proceso de maduracion (Fig. 3 H).

Las esporas ya desarrolladas tienen un nucleo en posicion central rodeado por numerosos cloroplastos y granulos de almidon; son esfericas y el esporodermo consiste de dos capas: exosporio y perisporio y ademas presentan dos elateres espatulados (Fig. 4 A-B). Con la maduracion de las esporas y degradacion del tapete plasmodial, la pared del esporangio se abre permitiendo la liberacion de las esporas (Fig. 4 C).

El exosporio se forma por el deposito de capas de esporopolenina que determinan dos zonas homogeneas de material granular que se diferencian en textura y contraste. El exosporio carece de orbiculas y el seudoendosporio se localiza inmediatamente debajo del exosporio, formando una capa irregular de material fibroso a granular electrodenso, que se deposita al final de la maduracion de la espora y limita internamente con la membrana celular. Aparecen pequenos depositos de material granular fino estrechamente asociado a la superficie externa del exosporio, con caracteristicas similares de textura y contraste y originan protuberancias o microverrugas en la superficie de esta pared de la espora (Fig. 4 D). El perisporio es delgado, de 0.15-0.16 [micron]m y esta constituido por una fina capa de esporopolenina electrodensa que se localiza por encima del exosporio. Externamente presenta abundantes orbiculas esfericas de diametro variable, entre 0.11 y 0.38 [micron]m, constituidas por material granular fino, que se organiza en dos zonas: una superficial de poco contraste y una interna poco electrodensa (Fig. 4 D). En la superficie externa, el perisporio esta ornamentado, es muriforme, rugado, con pliegues finos y afilados, bajos, discontinuos, que se distribuyen irregularmente delimitando areolas completas o incompletas y con abundantes orbiculas (Fig. 4 E). En tanto que el exosporio es de apariencia rugulado o verrucoso y con microperforaciones superficiales (Fig. 4 F).

[FIGURA 4 OMITIR]

Los elateres, vistos con MET, estan constituidos por dos capas de material fibrilar: una interna delgada, formada con fibrillas orientadas paralelamente al eje mayor de la estructura y una externa mas gruesa y menos electrodensa de material fibrogranular y con abundantes orbiculas sobre la cara externa (Fig. 4 G). Los elateres se unen a la espora, junto con el perisporio, en la zona de la abertura esporal; una region del exosporio de forma biconvexa, localizada en el sitio de union de las esporas en la tetrada, es decir en la cara proximal de las esporas (Fig. 4 H).

DISCUSION

La esporogenesis, la morfologia de los esporocitos, el proceso de formacion de la pared esporangial, el tapete, los elateres y el tipo de esporodermo adulto fueron analizados en especimenes de E. bogotense procedentes de las areas montanosas de Colombia. La esporogenesis es sincronica, una condicion similar a la que presentan E. arvense L. (Uehara & Kurita 1989) y E. giganteum (Rincon et al. 2011), mientras que para E. fluviatile L. se conoce esporogenesis asincronica (Lehmann et al. 1984).

La morfologia de los esporocitos, el proceso de formacion de la pared esporangial y el tapete de E. fluviatile, E. arvense, E. giganteum y E. bogotense son similares (Lehmann et al. 1984, Uehara & Kurita 1989, Rincon et al. 2011), lo que sugiere que los procesos ontogeneticos que llevan a la formacion de la pared esporangial y disposicion de los esporocitos premeioticos en el esporangio son condiciones tipicas de Equisetum y no caracteres especificos.

Lehmann et al. (1984) y Uehra & Kurita (1989) caracterizaron los esporocitos de E. arvense y E. fluviatile y describieron una ultraestructura tipica de celulas con alta actividad metabolica, con presencia de un profuso reticulo endoplasmatico, gran cantidad de plastidios, mitocondrias, cuerpos multivesiculares y en la pared, multiples canales de intercomunicacion de hasta 0.2 [micron]m de diametro, mas amplios que tipicos plasmodesmos y sin desmotubulos, tal como se ha visto aqui para E. bogotense, una condicion que no seria exclusiva de las equisetaceas ya que ha sido observada en celulas madres de los granos de polen de varios taxones de angiospermas y gimnospermas en el momento de iniciarse la microsporogenesis y que se relacionarian con la sincronizacion del desarrollo o bien con fenomenos de citomixis (Heslop-Harrison 1966, Cresti et al. 1992, Bellucci et al. 2003, Guzicka & Wozny 2005, Ghaffari 2006, Mursalimov & Deineko 2011).

El tapete de E. bogotense, inicialmente celular y luego plasmodial, es similar al descrito para otras especies de Equisetum (Uehara & Kurita 1989, Lugardon 1990, Uehara & Murakami 1995) y para otros taxones de plantas (Pacini et al. 1985, Pacini 1997, Cresti et al. 1992, Furness & Rudall 1998, 2001, Furness 2008). Rincon et al. (2011) senalaron que en E. giganteum el tapete plasmodial invade solo parcialmente la cavidad del esporangio cuando los esporocitos inician la meiosis I. En E. bogotense, el tapete pierde su integridad histologica en una etapa mas temprana del proceso de esporogenesis e incluso es posible que la invasion del tapete estimule la maduracion y posterior division reduccional de los esporocitos. En la meiosis I los esporocitos de E. bogotense estan totalmente rodeados por el tapete plasmodial, encerrados en las camaras plasmodiales individuales, de modo similar a lo descrito para E. arvense (Uehara & Kurita 1989) y E. flluviatile (Lehmann et al. 1984), mientras que en E. giganteum el tapete invade totalmente la cavidad de los esporangios hasta la formacion y maduracion de las tetradas (Rincon et al. 2011). Los movimientos del tapete y la formacion de las camaras plasmodiales tambien son similares a lo descrito para Psilotum nudum (L) P. Beav. (Psilotaceae) por Parkinson (1987). La posibilidad de que estas camaras sean resultado del proceso de fijacion fue descartada tanto en E. giganteum (Rincon et al. 2011) como en E. bogotense. Se las considera estructuras fundamentales para el desarrollo de las tetradas en maduracion y es posible que intervengan sustancias complejas como mucilagos, que facilitarian el paso de los cuerpos multivesiculares que se observan ocasionalmente durante la esporogenesis de E. bogotense. Rincon et al. (2011) observaron que una vez que el tapete se desintegra solo permanece una capa de celulas de apariencia picnotica, mas o menos adherida a la pared del esporangio, condicion que tambien se vio en E. bogotense aunque esa capa ya se observa antes de la degradacion completa del tapete. No existen referencias sobre esta capa "remanente" para otras especies de Equisetum.

Los procesos relacionados con el movimiento de los organulos, la formacion de la banda de organulos y su posterior separacion entre las cuatro esporas resultantes al final de la meiosis son caracteristicas de la meiosis esporica tipica de las plantas y se han registrado en musgos, helechos, algunas gimnospermas, como Ginkgo biloba L. y angiospermas (Wolniak 1976, Marengo 1977, Sheffield & Bell 1979, Bell 1981, Brown & Lemmon 1988, 1990, 1991a-b, 2001a-b, Tchorzewska & Bednara 2011). La banda de organulos es variable en relacion con la forma y distribucion de sus componentes. En especies monoplastidiales con polaridad plastidial, esta constituida solamente por mitocondrias, pequenas vacuolas y ocasionalmente lipidos, mientras que en especies poliplastidiales incluye plastidios. Esta ultima es la condicion observada en Equisetum. Esta banda de organulos permitiria el reparto equitativo de estos elementos celulares entre las celulas posmeioticas y ademas, dado que se presenta por lo general en especies con esporogenesis o microsporogenesis de tipo simultaneo, podria evitar interferencias entre los husos meioticos durante la meiosis II (Bednara et al. 1986). En plantas con esporogenesis simultanea hay depositos y agregados de vesiculas con material poco electrodenso, en posiciones citoplasmaticas determinadas por la presencia de agregados mitocondriales y es en estos sitios donde se formaran las placas celulares antes de la separacion de las cuatro esporas en disposicion tetraedrica dentro de la tetrada (Lehmann et al. 1984, Bednara & Rodkiewicz 1985, Bednara et al. 1986, Brown & Lemmon 1990, Brown & Lemmon 1991b) una condicion que tambien ese observo en E. bogotense.

A diferencia de licofitos y helechos, las celulas de la pared del esporangio maduro de E. bogotense presentan diferentes grados de engrosamiento en todas sus caras pero no diferenciales en forma de "U", por lo que es posible que la pared esporangial de Equisetum no contribuya para la dispersion de las esporas, sino que este proceso este basado en la presencia y eficiencia de los elateres (Pacini & Franchi 1993, Rincon et al. 2011).

Marengo (1949), Marengo & Badalamente (1978) y Raghavan (1989) describieron los cambios citoplasmaticos durante la maduracion de las esporas del helecho Onoclea sensibilis L. (Onocleaceae), senalando que las esporas inmaduras presentan un nucleo central rodeado por numerosas vacuolas que se fusionan y gradualmente ocupan la mayor parte del volumen celular, relegando al nucleo y al citoplasma a una posicion parietal, al mismo tiempo que los plastidios provenientes de proplastidios aumentan en numero y rodean totalmente al nucleo. Seria necesario ampliar estas observaciones para otras especies de equisetos y helechos, ya que de generalizarse, podria considerarse como un argumento mas a favor de la afinidad de Equisetum con los grupos megafilicos.

No existe acuerdo en el nombre que debe aplicarse a la delgada capa de material fibrogranular que separa la membrana citoplasmatica del exosporio en las esporas maduras de Equisetum. Uehara & Kurita (1989) la llaman intina en el caso de E. arvense; Kedves & Pardutz (1998) generalizan el termino endosporio, mientras que Lugardon (1990) y Tryon &Lugardon (1991) utilizan seudoendosporio para diferenciarla del endosporio propiamente dicho que, en Equisetum se formaria cuando la espora inicia la germinacion (Gullvag 1968, Lugardon 1990, Tryon & Lugardon 1991). Aqui se designa esta capa como seudoendosporio, debido a que se forma al final de la esporogenesis y no durante la germinacion de las esporas, como el endosporio. Asi, se concluye que el esporodermo de las esporas de E. bogotense consiste de seudoendosporio, exosporio y perisporio.

El exosporio adulto esta constituido por dos capas de similar espesor, aunque la capa interna es mas electrodensa que la externa. Esta condicion coincide con lo descrito para E. arvense (Uehara & Kurita 1989), E. ramosissimum Desf. y E. palustre L. (Lugardon 1990, Tryon & Lugardon 1991). Uehara & Kurita (1989) utilizaron los terminos exina interna y exina externa para referirse a las dos capas del exosporio, terminos que aqui no se han utilizado por considerarlos mas adecuados para granos de polen.

Entre el exosporio y el perisporio de E. bogotense se observo una delgada capa irregular de material electrodenso. Fue registrada por Tryon & Lugardon (1991) en E. ramosissimum y E. palustre y por Kedves & Pardutz (1998) en E. arvense y considerada por estos ultimos como parte del exosporio. Las observaciones efectuadas en E. bogotense coinciden con estos autores; ademas esta capa de material es la responsable de la micro-ornamentacion presente en la capa externa del exosporio de las esporas maduras de E. bogotense.

Las orbiculas de E. bogotense son cuerpos esfericos macizos formados por esporopolenina, que se originan a partir del tapete y se depositan juntamente con el perisporio, mientras que el exosporio carece de orbiculas. En helechos se ha citado su presencia sobre la superficie del exosporio y del perisporio y se han considerado similares a esas capas en origen y naturaleza. Lugardon (1981) las llamo globulos y luego, Tryon & Lugardon (1991) diferenciaron globulos, producidos por el tapete al mismo tiempo que el exosporio, de esferulas u orbiculas, formadas juntamente con el perisporio. Passarelli (2007) y Passarelli et al. (2010) las describieron en especies de Blechnum (Blechnaceae) y pese a diferencias en el tamano, las designaron orbiculas por originarse del tapete y en conjunto con el perisporio. Estan presentes tambien en otros generos de helechos, como Platycerium Desv., Drynaria (Bory) Sm., Christiopteris Copel. y Polypodium L. (Tryon & Lugardon 1991). Por lo observado en E. bogotense y otras especies del genero, corresponde aplicar el termino orbiculas, dado que estas se forman a partir del tapete juntamente con el perisporio y los elateres, hacia el final del proceso de esporogenesis y consisten de esporopolenina. El termino orbiculas se considera sinonimo de otros previos, como cuerpos de Ubisch (Rowley 1962) y globulos (Lugardon 1981).

Tryon & Lugardon (1991) clasificaron los elateres de Equisetum en dos tipos segun la forma del apice: truncada, como el que se presenta en E. bogotense y atenuada como en E. hyemale e indicaron que estan constituidos por dos capas fibrilares: una interna con fibrillas en disposicion longitudinal y otra externa con fibrillas dispuesta transversalmente y menos electrodensa. Esta caracterizacion de los elateres tambien fue descrita por Uehara & Kurita (1989) para E. arvense y por Lugardon (1990) para E. ramosissimum y E. palustre. Los autores mencionados coinciden en que los elateres se unen al perisporio en la zona de la apertura esporal. Conclusiones previas sobre la morfologia, ultraestructura y la disposicion de los elateres en relacion al perisporio de E. bogotense se han confirmado aqui y es similar a las descripciones hechas para otras especies de Equisetum.

AGRADECIMIENTOS

Los autores agradecen a las siguientes instituciones y personas: Instituto de Biologia de la Universidad de Antioquia (UdeA), Unidad de Microscopia Electronica de la Universidad del Cauca (UNICAUCA), Laboratorio de Microscopia Electrica de Barrido de la Escuela de Materiales (UNIVALLE), Laboratorio de Microscopia Electronica de la Universidad Nacional de Colombia (UNAL-Sede Palmira), Consejo Nacional de Investigaciones Cientificas y Tecnicas (Buenos Aires, Argentina), Facultad de Ciencias Naturales y Museo de la Universidad Nacional de La Plata, Argentina, a Efren Munoz y Lyda Patricia Mosquera, biologos especialistas en microscopia electronica, Ricardo Callejas y Fernando Alzate Guarin (Instituto de Biologia de la Universidad de Antioquia, UdeA), responsables de la lectura critica y sugerencias hechas al manuscrito final.

REFERENCIAS

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Edgar Javier Rincon-Baron (1), Gerardo Andres Torres (2) & Cristina Hilda Rolleri (3)

(1.) Grupo de Estudios Botanicos y Docente del Instituto de Biologia, Universidad de Antioquia (UdeA), calle 67 No. 53-108, Medellin, Colombia; ejrbaron@gmail.com

(2.) Unidad de Microscopia Electronica, Profesor Departamento de Biologia. Carrera 2 # 1A-25, Urbanizacion Caldas, Universidad del Cauca (UNICAUCA), Popayan, Colombia; gantorres@gmail.com

(3.) 1) Laboratorio de Estudios de Anatomia Vegetal Evolutiva y Sistematica (LEAVES), Facultad de Ciencias Naturales y Museo, Universidad Nacional de La Plata, 64 entre 120 y diagonal 113, B1904 DZB, La Plata. 2) Consejo Nacional de Investigaciones Cientificas y Tecnicas (CONICET), Buenos Aires, Argentina; crolleri@fcnym.unlp.edu.ar, tinar@speedy.com.ar

Recibido 06-VIII-2012. Corregido 12-XII-2012. Aceptado 22-I-2013.
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Author:Rincon-Baron, Edgar Javier; Torres, Gerardo Andres; Rolleri, Cristina Hilda
Publication:Revista de Biologia Tropical
Date:Sep 1, 2013
Words:6929
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