La protección contra la desecación es crítica para la supervivencia de las plantas terrestres. Ha evolucionado una serie de adaptaciones que disminuyen la pérdida de agua de los cuerpos de las plantas (por ejemplo, cutícula, corteza, tricomas, escamas). De estas estructuras, la cutícula de la planta es omnipresente y se encuentra en taxones de todos los linajes principales de plantas terrestres, por ejemplo, musgos, helechos, gimnospermas, ginkgo y angiospermas. La cutícula consta de capas de biopolímeros cutin/cutan y ceras que cubren y penetran las capas más externas de la pared celular, lo que reduce la pérdida de agua.
La función de la cutícula relacionada con la pérdida de agua se ha estudiado principalmente en angiospermas y menos en otros linajes de plantas. Las cutículas de los gametofitos frondosos de los musgos también pueden funcionar para disminuir la pérdida de agua. Un nuevo papel en Annals of Botany demuestra que la cutícula del gametofito de musgo materno desempeña un papel fundamental en la reducción del estrés por deshidratación en la descendencia de esporofitos en desarrollo. Sin la cutícula de calyptra, la deshidratación durante el desarrollo temprano interrumpe la maduración del esporofito, lo que resulta en una disminución de la supervivencia, un aumento del daño tisular, un desarrollo incompleto del esporofito, más malformaciones del peristoma y una disminución de la producción de esporas. Por lo tanto, la protección de la cutícula de calyptra es crucial para maximizar la aptitud de los esporofitos y proporciona una explicación funcional para la retención de calyptra en los musgos. La cutícula de la calyptra materna es análoga a las capas de cutícula proporcionadas por el esporofito materno de las angiospermas en frutos y semillas que protegen estos órganos de la deshidratación. Por lo tanto, el musgo calyptra puede representar la aparición más temprana de protección materna a través del aprovisionamiento estructural de una cutícula en las plantas verdes.
La protección contra la deshidratación proporcionada por una cutícula materna mejora la aptitud de las crías en el musgo Funaria hygrometrica. Ann Bot (2013) 111 (5): 781-789. doi: 10.1093/aob/mct033
En las briofitas, las crías del esporofito están en contacto con el gametofito materno, se nutren de él y están parcialmente rodeadas por él durante toda su vida. Durante las primeras etapas del desarrollo, el esporofito de musgo está cubierto por la caliptra, una capa de tejido del gametofito materno con una cutícula multicapa. En este estudio se determinan experimentalmente los efectos de la eliminación de la cutícula de la caliptra materna, en combinación con el estrés por deshidratación, sobre la aptitud de las crías del esporofito. Utilizando el musgo... Funaria higrométrica, las ceras de la cutícula de calyptra se eliminaron mediante extracción química y los individuos se expusieron a un evento de deshidratación a corto plazo. Los esporofitos se devolvieron a alta humedad para completar el desarrollo y luego se midieron los aspectos de supervivencia, desarrollo, morfología funcional y rendimiento reproductivo de los esporofitos.
Se descubrió que la eliminación de la cutícula de la calyptra en condiciones de baja humedad tiene un impacto negativo significativo en la aptitud del esporofito de musgo, lo que resulta en una menor supervivencia, mayor daño tisular, desarrollo incompleto del esporofito, más malformaciones del peristoma y menor productividad reproductiva. Este estudio representa la evidencia más sólida hasta la fecha de que la estructura de la cutícula de la calyptra protege contra la deshidratación del esporofito de musgo inmaduro. La inversión en una calyptra materna con una cutícula multicapa aumenta la aptitud de la descendencia y proporciona una explicación funcional para la retención de la calyptra en los musgos. La calyptra de musgo podría representar la manifestación más temprana de protección materna mediante la provisión estructural de una cutícula en plantas verdes.
