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¿Existen ontologías para la descripción del aspecto de las plantas?

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¿Existen ontologías para la descripción del aspecto de las plantas?

Estoy buscando algo definido formalmente que me dé al menos o mejor más información como en las descripciones:

Son principalmente arbustos y árboles de hoja caduca, a menudo con follaje parecido a un arbusto, a menudo espinoso para disuadir el pastoreo, y masas de pequeñas flores amarillas parecidas a guisantes que a veces son fragantes.

que tomé de https://en.wikipedia.org/wiki/Genista.

El caso de uso es poder generar de manera procedimental modelos 3D de ellos, que no se alejen demasiado de la realidad hasta donde una persona común se daría cuenta.


¿Transformar un objeto de una ontología en una imagen de ese objeto? Suena poco probable, dudo que alguna ontología botánica esté tan desarrollada y detallada. Sería genial si funcionara. Podría usarse para verificar la ontología. El sitio web https://www.ebi.ac.uk/ols/ontologies enumera 251 ontologías biológicas. Hay varios sobre plantas específicas o grupos de plantas (brassica, remolacha, avena) y varios que podrían ser más relevantes para usted: Ontología de plantas, Ontología de fenología de plantas y Ontología de rasgos de plantas.


No es una solución completa, pero mucho de lo que creo que desea se puede hacer con L-Systems. Ver, por ejemplo, "La belleza algorítmica de las plantas" (Descargable aquí: http://algorithmicbotany.org/papers/#abop). Ver también varias cosas que se encuentran bajo el título de Botánica algorítmica.


Gametofito

Los gametofitos son la etapa que produce células sexuales en plantas y algas que experimentan alternancia de generaciones. Entre las plantas terrestres, estas células sexuales pueden denominarse "esperma" y "óvulos", y las células sexuales "masculinas" y "femeninas" se combinan para producir descendencia.

A diferencia de los animales y otros organismos que utilizan la reproducción sexual, los gametofitos no producen sus células sexuales a través de la meiosis.

En cambio, todas las células dentro de un organismo gametofito son haploides, es decir, poseen solo una copia de cada cromosoma, y ​​estos organismos haploides producen gametos a través de la mitosis.

Esto contrasta con los animales y otros organismos que son diploides (que tienen dos copias de cada cromosoma) y que deben reducir su número de cromosomas a la mitad antes de poder crear células sexuales que tengan el número correcto de cromosomas para producir una descendencia diploide saludable.

Los gametofitos y la descendencia # 8217 son de hecho plantas diploides, y estas plantas diploides usarán la meiosis para reproducirse. Pero en un giro sorprendente, la descendencia diploide de los gametofitos se llama esporofitos.

En lugar de usar la meiosis para producir células sexuales, usan la meiosis para producir esporas, que luego experimentan mitosis para convertirse en organismos haploides completamente nuevos, también conocidos como gametofitos.

Esta alternancia de generaciones es una estrategia de supervivencia en la que una planta o alga alterna entre diferentes técnicas de reproducción.

La descendencia esporofita de los gametofitos, por otro lado, puede diseminarse rápidamente y no necesita parejas para reproducirse.

Esto permite que un solo esporofito encuentre una población completamente nueva, que luego puede mezclar genes con poblaciones vecinas en la generación de gametofitos. Las esporas también pueden sobrevivir durante muchos años en condiciones hostiles, mientras que los espermatozoides y los óvulos no pueden.

Esta alternancia de generaciones permite a la planta madre aprovechar tanto los beneficios de la reproducción sexual, como la recombinación genética que promueve la diversidad genética, como los beneficios de la reproducción asexual, como la velocidad y el crecimiento rápido.

Las plantas comunes que usan alternancia de generaciones incluyen musgos, helechos y pinos. En una extraña inversión evolutiva, las plantas de semillas que utilizan la alternancia de generaciones, como las coníferas y otros pinos, desarrollan todo su ciclo de vida gametofito dentro de un cono cerrado.

Por el contrario, en algunas otras especies, la alternancia de generaciones es bastante visible. Entre los helechos, por ejemplo, el esporofito es la planta familiar de grandes hojas que se ve a menudo en los suelos de los bosques.

El gametofito, por otro lado, es una pequeña planta con forma de corazón que puede confundirse fácilmente con una especie totalmente diferente de la generación de los esporofitos.


Reproducción sexual en angiospermas: formación de óvulos

Todas las plantas tienen un ciclo de vida que consta de dos formas distintas que difieren en tamaño y número de cromosomas por celda. En las plantas con flores, el

La flor produce dos tipos de gametofitos, masculinos y femeninos. El gametofito femenino surge de una célula dentro del óvulo , una pequeña estructura dentro del ovario de la flor. El ovario es una estructura más grande dentro de la flor que contiene y protege generalmente muchos óvulos. Las plantas con flores son únicas porque sus óvulos están completamente encerrados en el ovario. El ovario en sí es parte de una estructura más grande llamada carpelo, que consiste en el estigma, el estilo y el ovario. Cada óvulo está unido al tejido del ovario por un tallo llamado funículo. El punto de unión del funículo al ovario se llama placenta.

A medida que la flor se desarrolla a partir de un capullo, una célula dentro de un óvulo llamada arqueespora se agranda para formar una célula madre del saco embrionario (EMC). La EMC se divide por mitosis para producir cuatro megasporas. En este proceso, el número de cromosomas se reduce de dos conjuntos en la EMC a uno en las megaesporas, lo que hace que las megaesporas sean haploides. Tres de las cuatro megasporas degeneran y desaparecen, mientras que la cuarta se divide mitóticamente tres veces para producir ocho células haploides. Estas células juntas constituyen el gametofito femenino, llamado saco embrionario.

Las ocho células del saco embrionario se diferencian en dos sinérgicos, tres células antípodas, dos fusionadas endosperma núcleos y un óvulo. El saco del embrión maduro está situado en la abertura exterior (micropilo) del óvulo, listo para recibir los espermatozoides liberados por el gametofito masculino.


Características de la planta de guisantes estudiadas

Mendel se centró en los diferentes rasgos, o caracteres, que notó que las plantas de guisantes exhibían de manera binaria. Es decir, una planta individual podría mostrar la versión A de un rasgo dado o la versión B de ese rasgo, pero nada intermedio. Por ejemplo, algunas plantas tenían vainas de guisantes "infladas", mientras que otras parecían "pellizcadas", sin ambigüedad en cuanto a a qué categoría pertenecían las vainas de una determinada planta.

Los siete rasgos que Mendel identificó como útiles para sus objetivos y sus diferentes manifestaciones fueron:

  • Color de la flor: Morado o blanco.
  • Posición de la flor: Axial (a lo largo del lado del vástago) o terminal (al final del vástago).
  • Longitud del tallo: Largo o corto.
  • Forma de vaina: Inflado o pellizcado.
  • Color de la vaina: Verde o amarillo.
  • Forma de la semilla: Redondo o arrugado.
  • Color de la semilla: Verde o amarillo.

¿Cómo evolucionaron las briofitas?

Se cree que la división Bryophyte evolucionó a partir de algas verdes en más de una ocasión. El análisis genético ha demostrado que las especies de briofitas no comparten el mismo ancestro común y, en algunos casos, solo están relacionadas de forma lejana. Dos adaptaciones hicieron posible el paso del agua a la tierra para las briófitas: una cutícula cerosa y gametangia. La cutícula cerosa ayudó a proteger el tejido de las plantas de la desecación y el gametangia proporcionó una protección adicional contra la desecación específicamente para los gametos de las plantas. Los briófitos también muestran un desarrollo embrionario que es una adaptación significativa que los une a las plantas vasculares terrestres.


Los musgos tienen un tamaño limitado por su escasa capacidad para transportar agua porque no tienen tejido vascular. Por lo general, miden menos de una pulgada de altura y la especie más alta del mundo solo puede crecer hasta 50 cm (20 pulgadas). Una alfombra esponjosa de musgo está formada por miles de pequeños musgos individuales que se agrupan para aumentar su absorción y retención de agua.

Los musgos son importantes por varias razones y por muchos aspectos diferentes de la vida en la Tierra. Para los insectos y otros invertebrados, los musgos pueden proporcionar un gran hábitat y fuente de alimento. A mayor escala, los musgos realizan una serie de funciones que ayudan a los ecosistemas a funcionar de manera eficaz, como filtrar y retener el agua, estabilizar el suelo y eliminar el CO.2‚De la atmósfera.

Los seres humanos también han utilizado musgos por varias razones. Tradicionalmente, el musgo se ha utilizado para envasar alimentos, ayudando a aislar las casas, y la turba formada a partir del musgo Sphagnum semidescompuesto se utilizó como combustible en el hemisferio norte. Más recientemente, los musgos se han utilizado en el comercio de floristerías.

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¿Existen ontologías para la descripción del aspecto de las plantas? - biología

El desarrollo de la mariposa monarca desde huevo hasta adulto se completa en unos 30 días.

Las mariposas monarcas suelen poner un solo huevo en una planta, a menudo en la parte inferior de una hoja cerca de la parte superior de la planta. Es difícil saber cuántos huevos pone cada hembra durante su vida, pero el promedio es probablemente de 100 a 300. Los huevos eclosionan unos cuatro días después de la puesta.

Dimensiones aproximadas: 1,2 mm de alto 0,9 mm de ancho

Es durante esta etapa que las Monarcas hacen todo su crecimiento. Comienzan su vida comiendo su cáscara de huevo y luego pasan a la planta en la que fueron puestos.

Cuando la oruga se ha vuelto demasiado grande para su piel, muda o muda su piel. Al principio, la piel nueva es muy suave y proporciona poco apoyo o protección. La nueva piel pronto se endurece y se amolda a la oruga, que a menudo se come la piel mudada antes de comenzar de nuevo con el alimento vegetal. Los intervalos entre mudas se denominan instares. Las monarcas atraviesan cinco estadios (ver foto). Longitud aproximada del cuerpo en cada etapa: primer estadio, segundo estadio 2-6 mm, tercer estadio 6-9 mm, cuarto estadio 10-14 mm, quinto estadio 13-25 mm, 25-45 mm.

Durante la etapa de pupa se completa la transformación de larva a adulto. Las pupas son mucho menos móviles que las larvas o los adultos, pero a menudo exhiben movimientos repentinos si se les molesta. Como otras mariposas, las pupas monarca están bien camufladas, ya que no tienen otros medios de defensa contra los depredadores.

El trabajo principal de la etapa adulta es reproducirse: aparearse y poner los huevos que se convertirán en la próxima generación.

Las hembras comienzan a poner huevos justo después de su primer apareamiento, y ambos sexos se aparearán varias veces durante sus vidas. Los adultos de las generaciones de verano viven de dos a cinco semanas. Cada año, la última generación de monarcas, que surge a fines del verano y principios del otoño, tiene un trabajo adicional: migrar a sus lugares de hibernación, ya sea en el centro de México para las monarcas del este o en California para las monarcas del oeste. Aquí sobreviven al largo invierno hasta que las condiciones en los Estados Unidos les permiten volver a reproducirse. Estos adultos pueden vivir hasta ocho o nueve meses.

Los monarcas machos y hembras se pueden distinguir fácilmente. Los machos tienen una mancha negra (ver foto) en una vena en cada ala trasera que no está presente en la hembra. Estas manchas están hechas de escamas especializadas que producen una sustancia química utilizada durante el cortejo en muchas especies de mariposas y polillas, aunque dicha sustancia química no parece ser importante en el cortejo de la monarca. Los extremos del abdomen también son diferentes en machos y hembras, y las hembras a menudo se ven más oscuras que los machos y tienen venas más anchas en las alas.

No se produce crecimiento en la etapa adulta, pero las mariposas monarcas necesitan alimentarse para mantener su cuerpo y alimentarlo para el vuelo. El néctar de las flores, que contiene aproximadamente un 20% de azúcar, proporciona la mayor parte de su alimento para adultos. Las monarcas no son muy exigentes con la fuente de su néctar y visitarán muchas flores diferentes. Usan su visión para encontrar flores, pero una vez que aterrizan en una fuente potencial de alimento, usan los receptores del gusto en sus pies para encontrar el néctar.


Agradecimientos

Agradecemos al Dr. Terrence Meehan y al Dr. Judith Blake por su lectura crítica del manuscrito. El Consorcio de Ontología Genética cuenta con el apoyo de la subvención HG002273 de NHGRI de los NIH y se otorga a M. Ashburner, J. A. Blake, J.M. Cherry, S. Lewis, P. Sternberg y P. Thomas. ChEBI está financiado por la CE bajo SLING, acuerdo de subvención número 226073, y por el BBSRC, acuerdo de subvención número BB / G022747 / 1 dentro del fondo "Bioinformática y recursos biológicos", otorgado a C. Steinbeck y M. Ashburner. Este trabajo fue apoyado por el Director de la Oficina de Ciencias de la Oficina de Ciencias Energéticas Básicas del Departamento de Energía de EE. UU. En virtud del Contrato No. DE-AC02-05CH11231. M. Bada cuenta con el apoyo de la subvención 5R01LM008111 de los NIH. JL está financiado por los fondos principales del Laboratorio Europeo de Biología Molecular (EMBL), el Instituto Europeo de Bioinformática Outstation (EMBL-EBI).


Fotosíntesis

La fotosíntesis es el proceso mediante el cual las plantas utilizan diversos materiales inorgánicos para sintetizar los alimentos.

Algunas de las partes que contribuyen a la fotosíntesis incluyen:

· Sale de - Las hojas contienen cloroplastos en la capa del mesófilo donde tiene lugar la fotosíntesis. Las hojas también tienen poros (estomas) en su superficie a través de los cuales se absorbe el dióxido de carbono de la atmósfera.

· Sistema vascular - El agua de las raíces se transporta a las hojas (y otras partes de la planta) donde se utiliza para la fotosíntesis.

· Raíces - Las raíces de las plantas juegan un papel importante en la absorción de agua del suelo. Luego, el agua se transporta a través del sistema vascular hasta el lugar de la fotosíntesis.

* El pigmento de clorofila en el cloroplasto (en las células de las hojas) captura la energía luminosa que se utiliza para la fotosíntesis.

Debido a las diferencias en las condiciones ambientales y climáticas, las plantas en diferentes ecologías se han adaptado a diferentes tipos de fotosíntesis que incluyen:

Las plantas que utilizan esta forma de fotosíntesis se conocen como plantas C3 (alrededor del 83 por ciento de todas las plantas). Durante la primera fase de la fotosíntesis, el dióxido de carbono reacciona con RuBP (ribulosa 1, 5-bifosfato) dos moléculas de ácido 3-fosfoglicérico que atraviesa el ciclo de Calvin para producir azúcares y energía.

* C3 representa el compuesto de tres carbonos del ácido 3-fosfoglicérico

* Durante condiciones cálidas y secas, se ha demostrado que el proceso de fotosíntesis C3 es un gran desperdicio de energía debido a un proceso conocido como fotorrespiración.

En las plantas C4, las reacciones dependientes de la luz tienen lugar en las células del mesófilo, mientras que el ciclo de Calvin tiene lugar en células especiales conocidas como células de la vaina del haz. En la primera etapa (en las células del mesófilo), el piruvato de fosfoenol fija dióxido de carbono para producir malato (4 carbonos). Luego, el malato se transporta a las células de la envoltura del haz, donde se descompone en dióxido de carbono y un compuesto de 3 carbonos.

* Una de las mayores ventajas de este proceso de fotosíntesis es que existe una gran cantidad de dióxido de carbono para el ciclo de Calvin. Esto, además de la ausencia de oxígeno hace que el proceso no sufra los efectos de la fotorrespiración.

* La desventaja de este proceso radica en el hecho de que durante condiciones cálidas y secas, Rubisco tiende a consumir más oxígeno, lo que resulta en fotorrespiración.

Fotosíntesis del metabolismo del ácido crasuláceo (CAM)

Aproximadamente el 10 por ciento de las plantas utilizan la fotosíntesis CAM. Estas plantas se encuentran generalmente en ambientes muy cálidos y secos e incluyen piña, orquídeas y cactus entre otros.

En comparación con la fotosíntesis C4, donde las reacciones de luz están separadas, los procesos de la fotosíntesis CAM se dividen en diferentes tiempos / períodos. Por ejemplo, por la noche, las plantas abren sus estomas, lo que permite que las hojas absorban el dióxido de carbono.

Luego, el gas se fija mediante PEP carboxilasa para producir oxaloacetato que a su vez se convierte en malato y se almacena en las vacuolas. Durante el día, los estomas permanecen cerrados. Aunque no se absorbe dióxido de carbono de la atmósfera, los ácidos orgánicos (por ejemplo, malato) almacenados en las vacuolas se liberan y se descomponen para liberar dióxido de carbono durante el ciclo de Calvin.

* Esta forma de fotosíntesis es beneficiosa para las plantas que se encuentran en áreas extremadamente cálidas y secas porque los estomas permanecen cerrados durante el día, lo que evita que pierdan agua.


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