Helecho

Helechos (Pteridophyta) Gama Temporal: Mediados Devónico - Recientes
Athyrium filix-femina desenrollar joven fronda
Clasificación científica
Reino:	Plantae
División:	Pteridophyta
Clases
† Cladoxylopsida Psilotopsida Equisetopsida (alias Sphenopsida) Marattiopsida Polypodiopsida (alias Pteridopsida, Filicopsida)

Un helecho es uno de un grupo de cerca de 20.000 especies de plantas clasificadas en el filo o división Pteridophyta, también conocido como Filicophyta. El grupo también se conoce como Polypodiophyta, o Polypodiopsida Cuando se trata como una subdivisión de Tracheophyta (plantas vasculares). El estudio de los helechos y otras pteridofitas es llamado pteridology, y uno que estudia helechos y otras pteridofitas es llamado pteridologist. El término " pteridofitas "tradicionalmente se ha utilizado para describir todo sin semillas plantas vasculares, lo que es sinónimo de "helechos y aliados de helechos ". Esto puede ser confuso ya que los miembros del phylum helecho Pteridophyta también se refieren a veces como pteridofitas.

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Los helechos son plantas vasculares distintas de la más primitiva lycophytes por tener cierto hojas (megaphylls), y se diferencian de plantas de semilla ( gimnospermas y angioespermas) en su modo de reproducción - carente de flores y semillas . Como el resto de las plantas vasculares, tienen un ciclo de vida conoce como alternancia de generaciones , caracterizada por una diploide esporofítica y una haploides fase gametofítico. A diferencia de las gimnospermas y angiospermas, gametophyte de los helechos es un organismo de vida libre. El ciclo de vida de un helecho típico es como sigue:

1. La esporofito ( diploide) fase produce haploides esporas de meiosis;
2. Una espora crece por la mitosis en un gametofito, que consiste típicamente en un fotosintética prótalo
3. El gametofito produce gametos (a menudo esperma y huevos en la misma prótalo) por mitosis
4. Un móvil, esperma flagelado fertiliza un huevo que siga atado al prothallus
5. El huevo fertilizado ahora es un diploide cigoto y crece por la mitosis en un esporofito (la planta "helecho" típico).

Ecología Helecho

Helechos en Muir Woods, California

La imagen estereotipada de los helechos que crecen en bosques húmedos rincones sombríos está lejos de ser una imagen completa de los hábitats en los helechos se pueden encontrar cada vez mayor. Especies del helecho viven en una amplia variedad de hábitats, desde remotas de montaña elevaciones, a secas del desierto paredes de roca, a los cuerpos de agua o en campos abiertos. Helechos en general se pueden pensar en como siendo en gran parte especialistas en hábitats marginales, a menudo teniendo éxito en lugares donde diversos factores ambientales limitan el éxito de plantas floreciendo. Algunos helechos están entre las especies de malezas más graves del mundo, incluyendo la helecho que crece en las tierras altas británicas, o el helecho de mosquito ( Azolla) que crece en los lagos tropicales, ambas especies forman colonias grandes agresiva propagación. Hay cuatro tipos de hábitats que los helechos se encuentren: húmedos y sombríos bosques ; grietas en paredes de roca, especialmente cuando al abrigo del sol lleno; humedales ácidos incluyendo los pantanos y pantanos; y tropicales árboles , donde muchas especies son epífitas.

Muchos helechos dependen de asociaciones con hongos micorrícicos. Muchos helechos sólo crecen dentro de los rangos de pH específicos; por ejemplo, el helecho trepador ( Lygodium) del este de América del Norte no hará sino crecer en húmedo, intensamente ácido suelos, mientras que el helecho vejiga bulbillo ( Cystopteris bulbifera), con un rango de superposición, es sólo que se ha encontrado en caliza.

Estructura Helecho

Helechos en el Real Jardín Botánico de Melbourne

Los helechos arborescentes, probablemente Dicksonia antarctica, que crecen en Nunniong, Australia

Al igual que los esporofitos de plantas con semillas, las de helechos consisten en:

• Tallos: Muy a menudo un rastrero subterráneo rizoma, pero a veces se arrastra un terreno por encima de estolón (por ejemplo, Polypodiaceae), o un terreno por encima de tronco erecto semi-leñosa (por ejemplo, Cyatheaceae) que alcanza hasta 20 m en algunas especies (por ejemplo, Cyathea brownii en Isla Norfolk y Cyathea medular en Nueva Zelanda ).
• Hoja: La verde, fotosintética parte de la planta. En helechos, se refiere a menudo como un fronda, pero esto es debido a la división histórica entre las personas que estudian los helechos y las personas que estudian las plantas de semilla, más que debido a las diferencias en la estructura. Nuevas hojas normalmente se expanden por el desenrollado de una espiral apretada llamado báculo o fiddlehead. Este défrisage de la hoja se denomina vernation circinada. Las hojas se dividen en tres tipos:
  • Trophophyll: Una hoja que no produce esporas, en lugar de azúcares sólo producen por fotosíntesis. Análogamente a las hojas verdes típicos de las plantas de semilla.
  • Sporophyll: Una hoja que produce esporas. Estas hojas son análogas a las escamas de los conos de pino o de estambres y el pistilo en gimnospermas y angiospermas, respectivamente. A diferencia de las plantas de semillas, sin embargo, los esporófilos de helechos normalmente no son muy especializado, mirando similar a trophophylls y la producción de azúcares por la fotosíntesis como las trophophylls hacen.
  • Brophophyll: Una hoja que produce cantidades anormalmente grandes de esporas. Hay hojas también son más grandes que las otras hojas, pero dio a luz un parecido con trophopylls.
• Raíces: Las estructuras subterráneas no fotosintéticos que toman agua y nutrientes del suelo. Son siempre fibroso y son estructuralmente muy similar a las raíces de las plantas de semilla.

Los gametofitos de helechos, sin embargo, son muy diferentes de los de las plantas de semilla. Por lo general consisten en:

• Prótalo: A, estructura fotosintética verde que es una célula de espesor, por lo general en forma de corazón o de los riñones, 3-10 mm de largo y 8.2 mm de ancho. El prótalo produce gametos a través de:
  • Anteridios: estructuras esféricas pequeñas que producen flagelar esperma.
  • Arquegonios: Una estructura en forma de botella que produce un solo huevo en la parte inferior, alcanzado por el esperma nadando por el cuello.
• Rizoides: estructuras de raíz similar (no verdaderas raíces) que constan de células alargadas en gran medida de una sola, agua y sales minerales son absorbidos sobre toda la estructura. Rizoides anclar el prothallus al suelo.

Una diferencia interesante entre esporofitos y gametofitos podría resumirse en el dicho de que "Nada come helechos, pero todo se come gametofitos." Esto es una simplificación excesiva, pero es cierto que gametofitos son a menudo difíciles de encontrar en el campo, ya que son mucho más propensos a ser comida de la que son los esporofitos.

Evolución y clasificación

Helechos aparecen por primera vez en el registro fósil en el temprano Carbonífero período. Por el Triásico , la primera evidencia de helechos relacionados con varias familias modernas apareció. El "gran radiación helecho" ocurrió en las tardío Cretáceo , cuando aparecieron por primera vez muchas familias modernas de helechos.

Helechos tradicionalmente se han agrupado en la Clase Filices, pero las clasificaciones modernas asignarles su propia división en el reino vegetal, llamado Pteridophyta.

Tradicionalmente, los tres grupos discretos de plantas han sido considerados helechos: dos grupos de helechos eusporangiate - familias Ophioglossaceae ( sumadores-lenguas, moonworts, y uva-helechos) y Marattiaceae - y la helechos leptosporangiados. El Marattiaceae son un grupo primitivo de helechos tropicales con una gran rizoma carnoso, y ahora se piensa que es un taxón hermano al grupo principal de los helechos, los helechos leptosporangiados. Se consideraron varios otros grupos de plantas " aliados de helechos ": los licopodios, spikemosses, y quillworts en el Lycopodiophyta, la bata helechos en Psilotaceae, y el colas de caballo en el Equisetaceae. Más estudios genéticos recientes han demostrado que la Lycopodiophyta sólo están alejadas a cualquier otro plantas vasculares, habiendo radiadas evolutivamente en la base de la planta vascular clado, mientras tanto los helechos bata y colas de caballo son tanto los helechos "verdaderos" como son los Ophioglossoids y Marattiaceae. De hecho, los helechos bata y Ophioglossoids son demostrablemente un clado, y las colas de caballo y Marattiaceae son, posiblemente, otro clado. Los datos moleculares - que siguen siendo poco limitados por muchas partes de la filogenia de las plantas - se han complementado con las recientes observaciones morfológicas que apoyan la inclusión de Equisetaceae dentro de los helechos, en particular en relación con la construcción de su esperma, y las particularidades de sus raíces (Smith et al 2006 y sus referencias).

Uno de los medios posibles de tratar esta situación es considerar sólo los helechos leptosporangiados como los helechos "verdaderos", teniendo en cuenta los otros tres grupos como "aliados de helecho". En la práctica, se han propuesto numerosos sistemas de clasificación de helechos y plantas afines, y ha habido poco consenso entre ellos. Una nueva clasificación por Smith et al. (2006) se basa en estudios sistemáticos moleculares recientes, además de los datos morfológicos. Esta clasificación divide helechos en cuatro clases:

• Psilotopsida
• Equisetopsida
• Marattiopsida
• Polypodiopsida

El último grupo incluye la mayoría de las plantas familiarmente conocidos como helechos. La investigación moderna apoya las ideas más antiguas basadas en la morfología que el Osmundaceae divergió temprano en la historia evolutiva de los helechos leptosporangiados; de cierta manera esta familia es intermedio entre los helechos eusporangiate y los helechos leptosporangiados.

El esquema de clasificación completa propuesto por Smith et al. (2006; nombres alternativos entre paréntesis):

• Clase Psilotopsida
  • Orden Ophioglossaceae
    • Familia Ophioglossaceae (incl. Botrychiaceae, Helminthostachyaceae)
  • Orden Psilotales
    • Familia Psilotaceae (incl. Tmesipteridaceae)
• Clase Equisetopsida [= Sphenopsida]
  • Orden Equisetales
    • Familia Equisetaceae
• Clase Marattiopsida
  • Orden Marattiales
    • Familia Marattiaceae (incl. Angiopteridaceae, Christenseniaceae, Danaeaceae, Kaulfussiaceae)
• Clase Pteridopsida [= Filicopsida, Polypodiopsida]
  • Orden Osmundales
    • Familia Osmundaceae
  • Orden Hymenophyllales
    • Familia Hymenophyllaceae (incl. Trichomanaceae)
  • Orden Gleicheniales
    • Familia Gleicheniaceae (incl. Dicranopteridaceae, Stromatopteridaceae)
    • Familia Dipteridacea (incl. Cheiropleuriaceae)
    • Familia Matoniaceae
  • Orden Schizaeales
    • Familia Lygodiaceae
    • Familia Anemiaceae (incl. Mohriaceae)
    • Familia Schizaeaceae
  • Orden Salviniales
    • Familia Marsileaceae (incl. Pilulariaceae)
    • Familia Salviniaceae (incl. Azollaceae)
  • Orden Cyatheales
    • Familia Thyrsopteridaceae
    • Familia Loxomataceae
    • Familia Culcitaceae
    • Familia Plagiogyriaceae
    • Familia Cibotiaceae
    • Familia Cyatheaceae (incl. Alsophilaceae, Hymenophyllopsidaceae)
    • Familia Dicksoniaceae (incl. Lophosoriaceae)
    • Familia Metaxyaceae
  • Orden Polypodiales
    • Familia Lindsaeaceae (incl. Cystodiaceae, Lonchitidaceae)
    • Familia Saccolomataceae
    • Familia Dennstaedtiaceae (incl. Hypolepidaceae, Monachosoraceae, Pteridiaceae)
    • Familia Pteridaceae (incl. Acrostichaceae, Actiniopteridaceae, Adiantaceae, Anopteraceae, Antrophyaceae, Ceratopteridaceae, Cheilanthaceae, Cryptogrammaceae, Hemionitidaceae, Negripteridaceae, Parkeriaceae, Platyzomataceae, Sinopteridaceae, Taenitidaceae, Vittariaceae)
    • Familia Aspleniaceae
    • Familia Thelypteridaceae
    • Familia Woodsiaceae (incl. Athyriaceae, Cystopteridaceae)
    • Familia Blechnaceae (incl. Stenochlaenaceae)
    • Familia Onocleaceae
    • Familia Dryopteridaceae (incl. Aspidiaceae, Bolbitidaceae, Elaphoglossaceae, Hypodematiaceae, Peranemataceae)
    • Familia Oleandraceae
    • Familia Davalliaceae
    • Familia Polypodiaceae (incl. Drynariaceae, Grammitidaceae, Gymnogrammitidaceae, Loxogrammaceae, Platyceriaceae, Pleurisoriopsidaceae)

Usos económicos

Ferns no son tan importantes económicamente como plantas de semilla, pero tienen una importancia considerable. Algunos helechos se utilizan para la alimentación, incluyendo los brotes de helechos de helechos, Pteridium aquilinum, helecho avestruz, Matteuccia struthiopteris, y helecho canela, Osmunda cinnamomea]. Esculentum Diplazium también es utilizado por algunos pueblos tropicales como alimentos.

Helechos del género Azolla son plantas muy pequeñas, flotantes que no se parecen a los helechos. Llamado helecho mosquito, que se utilizan como fertilizante biológico en los arrozales de Asia Sur-Oriental, aprovechando su capacidad de fijar el nitrógeno del aire en compuestos que pueden ser utilizados por otras plantas.

Una gran cantidad de helechos crecen en horticultura como las plantas del jardín, para cortar el follaje y como plantas de interior, especialmente la Helecho de Boston (Nephrolepis exaltata). La Helecho Nido de pájaro, Asplenium nidus, también es popular, y la helechos cuerno de ciervo, género Platycerium, tienen un considerable número de seguidores.

Varios helechos son nocivas malezas o especies invasoras , incluyendo el helecho trepador japonés ( Lygodium japonicum), helecho mosquito y helecho sensible (Onoclea). Helecho acuático gigante ( Salvinia molesta) es una de las peores malezas acuáticas del mundo. La importancia de los combustibles fósiles de carbón se compone de los restos de plantas primitivas, incluyendo helechos.

Ferns se han estudiado y encontrado que es útil en la eliminación de metales pesados, especialmente el arsénico del suelo

Otros helechos con cierta importancia económica incluyen:

• Dryopteris filix-mas (helecho macho), que se utiliza como una vermífugo, y anteriormente en el US Pharmacopeia; También, este helecho brotación accidentalmente en una botella como resultado de Nathaniel Bagshaw Ward, 1829 invención del terrario o Caso Wardian
• Adiantoides Rumohra (helecho floral), ampliamente utilizados en la comercio florista
• Regalis Osmunda (helecho real) y Osmunda cinnamomea (helecho canela), la fibra de la raíz se utiliza hortícola; los helechos de O. cinnamomea también se utilizan como verdura cocida
• Matteuccia struthiopteris (helecho avestruz), los helechos utilizadas como verdura cocida en América del Norte
• Pteridium aquilinum (helecho), los helechos utilizadas como verdura cocida en Japón y se cree que son responsables de la alta tasa de cáncer de estómago en Japón. También es una de las malas hierbas agrícolas más importantes del mundo, sobre todo en las tierras altas británicas, ya menudo envenena ganado y caballos.
• Esculentum Diplazium (helecho vegetal), una fuente de alimento para algunas sociedades nativas
• Pteris vittata (helecho de freno), que se utiliza para absorber el arsénico del suelo
• Glycyrrhiza Polypodium (helecho regaliz), raíces masticada por su sabor agradable
• Los helechos arborescentes, utilizados como material de construcción en algunas zonas tropicales
• Cyathea cooperi (helechos árbol australiano), una importante especie invasor en Hawaii
• Ceratopteris richardii, una planta modelo para la enseñanza y la investigación, a menudo llamado C-helecho

Connotaciones culturales

Blätter des Manns Walfarn. Por Alois Auer, Viena: Imperial Printing Office, 1853

En el folclore eslavo , helechos se cree que florecen una vez al año, durante el Noche Ivan Kupala. Aunque es muy difícil de encontrar, cualquier persona que tiene una mirada de un flor helecho será feliz y rico para el resto de su vida. Del mismo modo, en Finlandia , la tradición sostiene que aquel que encuentra la semilla de un helecho en la floración en Noche de San Juan, será por la posesión de ella será capaz de viajar bajo un glamour de invisibilidad y se guiará a los lugares donde ardiendo eternamente ¿Los o las briznas marcar el lugar de escondido cachés de tesoros.

Los helechos eran populares como motivo decorativo en Inglaterra victoriana, los diseños con frecuencia aparecían en vajilla, cristalería, objetos de hierro fundido, y los textiles. La moda de los helechos que crecen en el interior llevó al desarrollo de la Caso Wardian, un gabinete de cristal que excluiría a los contaminantes del aire y mantener la humedad necesaria.

Fractal helecho creado usando caos juego, a través de una Sistema iterativo de funciones (IFS).

La forma seca de helechos se utilizó también en otras artes, se utiliza una plantilla o directamente entintado para su uso en un diseño. El trabajo botánico, El Helechos de Gran Bretaña e Irlanda, es un ejemplo notable de este tipo de impresión de la naturaleza. El proceso, patentado por el artista y editor Henry Bradbury, impresionó a un espécimen en un plato de mina blanda. La primera publicación de demostrar que era Alois Auer es el descubrimiento de la Impresión-Proceso de la Naturaleza.

Valor Medicinal

Helechos veces se usan en medicina para tratar cortes y limpiarlos. Los helechos son también buenas vendas si usted está atascado en el medio silvestre.

Nombres Misunderstood

Varias plantas no helechos son llamados "helechos" ya veces se confunden con helechos verdaderos. Éstas incluyen:

• "Helecho espárrago" - Esto puede aplicarse a una de las varias especies de la género monocotiledóneas espárragos , que son plantas con flores.
• "Sweetfern" - Es un arbusto de floración del género Comptonia.
• " Helecho Aire "- Un grupo de animales llamados hydrozoan que están alejadas a medusas y corales. Ellos son cosechadas, secadas, teñido de verde, y luego venden como una "planta" que puede "vivir del aire". Si bien puede parecer un helecho, no es más que el esqueleto de esta animales colonial.

Además, el libro Cuando la Red Fern Grows ha suscitado muchas preguntas acerca de la mítica "helecho rojo" nombrado en el libro. No hay tal planta conocida, aunque se ha especulado que el oblicuo uva-helecho, Dissectum Sceptridium, podría ser denominado aquí, ya que se sabe que aparezca en sitios perturbados y sus frondas puede enrojecerse durante el invierno.