Morfología y anatomía de núculas de Marrubium (Lamiaceae) en el suroeste de España

23 Lagascalia 27, 2007 MORFOLOGÍA Y ANATOMÍA DE NÚCULAS DE MARRUBIUM (LAMIACEAE) EN EL SUROESTE DE ESPAÑA Mª A. MARTÍN MOSQUERO, R. JUAN Y J. PASTOR Dpto. de Biología Vegetal y Ecología. Aptdo. 1045, 41080 Sevilla (Recibido el 3 de Abril de 2007) Resumen. Se estudia la micromorfología y anatomía de núculas de Marrubium vulgare, en el suroeste de España, tanto al microscopio óptico como al microscopio electrónico de barrido. Anatómicamente su epicarpo se caracteriza por los engrosamientos secundarios de las paredes celulares y por los gránulos intensamente teñidos en la pared tangencial interna. Finalmente se indica el sistema de dispersión. Summary. The aim purpose is to study the morphology and anatomy of nutlets of Marrubium vulgare, from SW Spain, using light and scanning electrón microscope. Anatomically its epicarp by the secondary thickenings of the wall cells and by very dyed granules in the inner tangential wall, is remarkable. Lastly, the dispersal system of nutlets is indicated. INTRODUCCIÓN El género Marrubium, incluido en la subfamilia Lamioideae (BRIQUET, 1895 - 1897; ERDTMAN, 1945; WUNDERLICH, 1967; CANTINO & al., 1992; TAKHTAJAN, 1997; NAVARRO & al., 2002; HARLEY & al., 2004), se distribuye por la Macaronésia, región Mediterránea, Europa y N de África hasta Paquistán (WILLIS, 1966; HARLEY & al., 2004), siendo M. vulgare la especie de distribución más amplia. En el suroeste de España (UBERA, 1987), esta especie se presenta como planta nitrófi la muy común en todo el territorio y muy apreciada medicinalmente (FONT QUER, 1980; GONZÁLEZ-TEJERO & al., 1992; RIVERA NÚÑEZ & OBÓN DE CASTRO, 1992). Son hierbas perennes, blanco-lanadas. Con tallos abundantemente ramifi - cados y fl ores subsentadas en espiga de verticilastros densos. Cáliz tubuloso, actinomorfo, con 10 dientes espinosos y ganchudos y garganta densamente pelosa. Corola bilabiada, blanca, más larga que el cáliz, con labio superior recto, profundamente bilobado y lóbulos lineares y paralelos; labio inferior trilobado. Androceo didínamo, con cuatro estambres incluidos en el tubo de la corola. Estilo con ramas ligeramente desiguales. No se conocen trabajos específi cos sobre Marrubium, aunque se trata en trabajos más generales como el estudio cromosómico de HARLEY & HEYWOOD Lagascalia 27: 23-29 (2007) 24 (1992) en Lamiaceae de América tropical, o el de OWENS & UBERA (1992) sobre la biología reproductiva de la familia. Respecto a las núculas, hay que destacar el trabajo de WAGNER (1914) sobre anatomía de las mismas en especies de la fl ora francesa, el de FABRE & NICOLI (1965) que entre otras especies de Lamiaceae estudia la morfología de las núculas de M. vulgare y el de WOJCIECHOWSKA (1966) sobre morfología y anatomía de algunas especies del género de Europa meridional. MATERIAL Y MÉTODOS El material estudiado fue fi jado en FAA durante un mínimo de 24 horas, y a continuación se pasó a etanol al 70 % que actuó como líquido conservante hasta su posterior análisis. Los testigos se encuentran en el Herbario de la Universidad de Sevilla (SEV). El estudio morfológico se realizó con núculas maduras, fi jadas y sometidas a punto crítico. Este material se montó en portas utilizando adhesivo de doble cara. Seguidamente se metalizó con oro-paladio y posteriormente se examinó con un microscopio electrónico de barrido (M.E.B.) Philips LX-30. Los datos sobre longitud y anchura se basan en un muestreo de 180 núculas. En el estudio anatómico se utilizaron núculas madura, fi jadas y deshidratadas mediante la serie de alcohol butílico terciario (JOHANSEN, 1940). Posteriormente se incluyeron en parafi na y se cortaron a 9 – 12 µm de grosor. Una vez montadas las secciones, se tiñeron con safranina alcohólica al 1 % y fast-green alcohólico al 0.1 %, y se montaron de modo permanente para su posterior observación al microscopio óptico (M.O.) El dibujo del corte anatómico se ha realizado con ayuda de una cámara clara. Para la terminología se ha seguido principalmente a FONT QUER (1993) y STEARN (1992). Material estudiado Cádiz. Algodonales, cunetas, 21.VI.1996, Martín Mosquero y Ocaña (SEV 153446). Córdoba. Cabra, subida a la Ermita de la Virgen de la Sierra, 25.VI.1996, Martín Mosquero y Ocaña (SEV 153495). Almodóvar del Río, alrededores del Castillo, 28.VI.1996, Martín Mosquero (SEV 153547). Huelva. Entre Ayamonte y Villablanca, alrededores del Río Pedraza, 27.VI.1996, Juan y Martín Mosquero (SEV 153528). Entre Candón y Niebla, cunetas, 27.VI.1996, Juan y Martín Mosquero (SEV 153536). Sevilla. Mairena del Aljarafe, 21.V.1996, Juan y Martín Mosquero (SEV 153358). Morfología y anatomía de Núculas de Marrubium (Lamiaceae)... 25 Lagascalia 27, 2007 RESULTADOS Marrubium vulgare L. Núculas de 1,4 – 2,3 x 0,7 – 1,3 mm, leñosas. De contorno oblongo a elíptico, trígonas. Ápice truncado y base subtruncada y asimétrica. Hilo oscuro, localizado en la base de la cara ventral, de contorno subtriangular, prolongado en una quilla longitudinal que ocupa toda la cara ventral, en el que se observan depósitos esféricos de ceras. De color negro; brillante. Asimétricas. Superfi cie foveolada con tubérculos planos poco prominentes y, a veces continuos, formada por dos tipos de células poligonales con la pared tangencial externa lisa; las que forman los tubérculos con paredes radiales no visibles y las restantes con paredes radiales superfi ciales. Ocasionalmente, en la región apical ventral se observan pequeñás glándulas, normalmente colapsadas (Figs. 1-3). Figs. 1-3. Marrubium vulgare. 1, contorno dorsal; 2, contorno ventral; 3, detalle de la superfi cie. Escalas: 1 y 2 (1 mm); 3 (100 µm). Pericarpo de 58 - 103 µm de grosor. Epicarpo de 25 - 48 µm, formado por una capa de células alargadas radialmente, de paredes delgadas, con gránulos sobre la pared tangencial interna, algunas con engrosamientos secundarios reticulados irregulares, normalmente dispuestos en 3 fi las verticales; cutícula de 2-5 µm de grosor. Mesocarpo de 9 - 15 µm, formado por 2 - 3 capas de células irregulares, intensamente teñidas, de paredes delgadas. Capa en empalizada de 17-23 µm, constituida por esclereidas más o menos isodiamétricas de paredes engrosadas, excepto la tangencial externa, con un lumen irregular, ensanchado hacia el ápice donde suele aparecer un cristal de 6,5 – 12,5 µm de diámetro. Endocarpo de 5-12 µm de grosor, constituido por una capa de células rectangulares, intensamente teñidas y de paredes delgadas (Fig. 4). 26 Testa de 2,5 – 3,5 µm de grosor, formada por una capa de células rectangulares, intensamente teñidas y de paredes delgadas (Fig. 4). Fig. 4. Esquema de la estructura anatómica del pericarpo de Marrubium vulgare. c: cutícula; epi: epidermis; mes: mesocarpo; c.e.: capa en empalizada; end: endocarpo; t: testa. Escala: 50 µm. DISCUSIÓN Teniendo en cuenta la organización morfológica y anatómica de las núculas de M. vulgare y la observada por WAGNER (1914) y WOJCIECHOWSKA (1966) en otras especies del género como M. peregrinum, M. astracanicum o M. cataeriaefolium, se ve como determinados caracteres permiten su diferenciación. Por un lado, la presencia de abundantes pelos eglandulares y la superfi cie rugosa en M. peregrinum (WOJCIECHOWSKA, 1966) permiten separarla de las restantes especies. Por otro lado, a pesar de que desde un punto de vista morfológico M. vulgare, M. astracanicum y M. cataeriaefolium son similares, algunos caracteres anatómicos, fundamentalmente del epicarpo facilitan su identifi cación. Así de acuerdo con WAGNER (1914), M. vulgare es el taxón que muestra las células con engrosamientos secundarios de menor tamaño tanto en anchura como en longitud. En cuanto a las otras dos especies, sólo M. cataeriaefolium presenta cristales de oxalato cálcico en las células del epicarpo que carecen de engrosamientos secundarios (WAGNER, 1914). Con respecto a M. vulgare, que es el taxón que se encuentra en el área de estudio, teniendo en cuenta las observaciones de WAGNER (1914), FABRE & NICOLI (1965) y WOJCIECHOWSKA (1966) acerca de la morfología y la anatomía de sus núculas, se observa cierta variabilidad interpoblacional respecto a determinados caracteres, que podría estar relacionada con la procedencia del Morfología y anatomía de Núculas de Marrubium (Lamiaceae)... 27 Lagascalia 27, 2007 material. Así por ejemplo, mientras que en el material procedente de Francia (FABRE & NICOLI, 1965) el tamaño de las núculas alcanza los 3 mm y tienen el ápice y el hilo redondeados, en el material del área de estudio éstas no superan los 2,3 mm de longitud, el ápice es truncado y el hilo es de contorno subtriangular. En cuanto a la ausencia de glándulas en el material examinado por WAGNER (1914) y WOJCIECHOWSKA (1966) podría ser debido a su reducido tamaño y a la necesidad de utilizar el M.E.B. para su observación. Anatómicamente, los caracteres más variables parecen ser el tamaño y el número de los engrosamientos secundarios presentes en las células del epicarpo y la presencia de gránulos intensamente teñidos sobre la pared tangencial interna de dichas células. Así, generalmente en el material estudiado se observan tres fi las verticales de perforaciones de tamaño medio, frente a las numerosas perforaciones de tamaño pequeño observadas por WAGNER (1914) en material francés y por WOJCIECHOWSKA (1966) en material de Europa meridional. En cuanto a los gránulos, coincidiendo con los resultados obtenidos, sólo WOJCIECHOWSKA (1966) destaca su presencia sobre la pared tangencial interna de las células del epicarpo. Con respecto al resto del pericarpo, los resultados obtenidos coinciden con los observados por WAGNER (1914) y WOJCIECHOWSKA (1966), si bien, únicamente para WAGNER (1914), el grosor del endocarpo es similar al que muestra la capa en empalizada. La proximidad entre el género Marrubium y otros como Lamium ha sido puesta de manifi esto, con anterioridad, por algunos autores como ERDTMAN (1945) y WUNDERLICH (1967) basándose en los caracteres polínicos y en el desarrollo y morfología de las semillas de ambos géneros. Más recientemente, WINK y KAUFMAN (1996), tras un análisis de secuencias de ribonucleótidos en Lamiaceae, en el que los resultados obtenidos se ajustan a la clasifi cación de ERDTMAN (1945), confi rman la proximidad fi logenética entre los géneros Scutellaria, Stachys, Marrubium y Lamium, todos incluidos en la subfamilia Lamioideae, especialmente entre los dos últimos que se incluyen como únicos representantes en la tribu Lamieae. No obstante, aunque a nivel de las núculas hay algunos caracteres comunes en los géneros pertenecientes a esta subfamilia, como los engrosamientos secundarios en las células del epicarpo o esclereidas con lumen ensanchado hacia el ápice (WAGNER, 1914; WOJCIECHOWSKA, 1966; RYDING, 1993, 1994, 1995), la mayor similitud se observa entre Marrubium, Ballota y Galeopsis, sobre todo a nivel del epicarpo ya que el resto de capas del pericarpo presentan poca variabilidad en todos estos géneros. Por último, la dispersión en Marrubium parece ser balista-zoócora (BOUMAN y MEEUSE, 1992), ya que el cáliz tras engancharse con sus dientes ganchudos y espinosos al pelaje de los animales que rozan la planta, en vez de desprenderse vuelve a su posición original liberando las núculas en este movimiento. 28 Agradecimientos. Los autores agradecen a Dña. A. Fernández (S.M.E.) la preparación de las muestras en punto crítico, y al Dpto. de Biología del Desarrollo de la Facultad de Medicina de Sevilla las facilidades prestadas para el uso del microtomo de parafi na y la cámara de vacío. BIBLIOGRAFÍA BOUMAN, F. & A. D. J. MEEUSE (1992). Dispersal in Labiatae. In R. M. HARLEY & T. REYNOLDS (eds.). Advances in Labiatae Science: 193 - 202. Royal Botanic Gardens. Kew. BRIQUET, J. (1895 - 1897). Labiatae. In A. ENGLER & K. PRANTL (eds.), Die Natürlichen Pfl anzenfamilien, vol. 4(3a): 183 - 375. W. Engelmann. Leipzig. CANTINO, P. D., R. M. HARLEY & S. J. WAGSTAFF (1992). Genera of Labiatae: status and classifi cation. In R. M. HARLEY & T. REYNOLDS (eds.). Advances in Labiatae Science: 511 - 522. Royal Botanic Gardens. Kew. ERDTMAN, G. (1945). Pollen morphology and plant taxonomy, IV, Labiatae, Verbenaceae and Avicenniaceae. Svensk Bot. Tidskr. 39: 277 - 285. FABRE, G. & R. M. NICOLI (1965). Sur la morphologie des akènes de quelques Labiées de la fl ore de France. Intérêt systematique de cette étude. Bull. Soc. Bot. France 112: 267 - 271. FONT QUER, P. (1980). Plantas Medicinales (El Dioscórides Renovado). 6ª edición. Labor. Barcelona. ------ (1993). Diccionario de Botanica. Labor. Barcelona. GONZÁLEZ-TEJERO, M. R., J. MOLERO-MESA & M. CASARES-PORCEL (1992). The family Labiatae in popular medicine in eastern Andalusia: the province of Granada. In R. M. HARLEY & T. REYNOLDS (eds.). Advances in Labiatae Science: 489 - 505. Royal Botanic Gardens. Kew. HARLEY, R. M. & C. A. HEYWOOD (1992). Chromosome numbers in tropical American Labiatae. In R. M. HARLEY & T. REYNOLDS (eds.), Advances in Labiatae Science, pp. 211 - 246. Royal Botanic Gardens. Kew. ------, S. ATKINS, A. L. BUDANTSEV, P. D. CANTINO, B. J. CONN, R. GRAYER, M. M. HARLEY, R. DE KOK, T. KRESTOVSKAJA, R. MORALES, A. J. PATON, O. RYDING & T. UPSON (2004). Labiatae. In J. W. KADERIT (ed.), K. KUBITZKI (ed. in chief). The families and genera of vascular plants VII. Flowering plants. Dycotiledons: Lamiales (except Acanthaceae including Avicenniaceae): 167-275. Springer. Berlin. JOHANSEN, D. A. (1940). Plant microtechnique. MacGraw-Hill Book Company. New York. NAVARRO, T., J. EL OUALIDI, B. CABEZUDO & M. FENNANE (2002). Labiatae checklist for Andalucía (Southern Spain) and the Rif (Northern Morocco). Acta Bot. Malacitana 27: 159-187. OWENS, S. J. & J. L. UBERA (1992). Breeding systems in Labiatae. In R. M. HARLEY & T. REYNOLDS (eds.). Advances in Labiatae Science: 257 - 280. Royal Botanic Gardens. Kew. RIVERA NUÑEZ, D. & C. OBÓN DE CASTRO (1992). The ethnobotany of old world Labiatae. In R. M. HARLEY & T. REYNOLDS (eds.). Advances in Labiatae Science: 455 - 473. Royal Botanic Gardens. Kew. Morfología y anatomía de Núculas de Marrubium (Lamiaceae)... 29 Lagascalia 27, 2007 RYDING, O. (1993). Pericarp structure of Leucas and related genera (Lamiaceae subfam. Lamioideae). Nordic J. Bot. 13: 637 - 646. ------ (1994). Pericarp structure in the subtribe Melittidinae (Lamiaceae-Lamioideae) and its systematic implications. Bot. Jahrb. Syst. 115: 547 - 555. ------ (1995). Pericarp structure and phylogeny of the Lamiaceae-Verbenaceae-complex. Pl. Syst. Evol. 198: 101 - 141. STEARN, W. T. (1992). Botanical Latin. David & Charles Book. Newton Abbott. London. TAKHTAJAN, A. (1997). Diversity and classifi cation of fl owering plants. Columbia University Press. New York. UBERA, J. L. (1987). Marrubium. In B. VALDÉS & al. (eds.). Flora Vascular de Andalucía Occidental, vol. 2. Ketres, Barcelona. WAGNER, S. (1914). Contribution à l´étude anatomique du fruit des Labiées. Thése. Université de Paris. WILLIS, J. C. (1966). A dictionary of the fl owering plants and Ferns. Cambridge University Press. Cambridge. WINK, M. & M. KAUFMAN (1996). Phylogenetic relationships between some members of the subfamily Lamioideae (Family Labiatae) inferred from nucleotide sequences of the rbcl gene. Bot. Acta 109: 139 - 148. WOJCIECHOWSKA, B. (1966). Morphology and anatomy of fruit and seeds in the family Labiatae with particular respect to medicinal species. Monogr. Bot. 21: 3 - 244. WUNDERLICH, R. (1967). Ein Vorschlag zu einer Natürlichen Gliederung der Labiaten auf Grund der Pollenkörner, der Samenentwicklung und des reifen Samens. Öesterr. Bot. Z. 114: 383 - 483. 30