Ciclos Biológicos

Definición

Es el conjunto de etapas por las que transcurre un organismo desde que se forma el cigoto, por fecundación de los gametos, hasta que se alcanza el estado adulto en el que podrá, de nuevo, volver a producir gametos.

Tipos de Ciclos

Puede haber tres clases de ciclos:

Ciclo Haplonte

Los adultos son haploides (n) y originan gametos (n). En la fecundación se produce el cigoto diploide (2n) que inmediatamente sufre meiosis y se transforma en 4 individuos adultos haploides (n). Casi todo el ciclo se desarrolla con células haploides.

Se da en algunas algas unicelulares y otras más complejas, y en muchos hongos.

Ciclo Diplonte

La meiosis es inmediatamente antes de la formación de los gametos, pasando, por lo tanto, desde un organismo adulto diploide (2n) a dichas células haploides (n). La fecundación dará un cigoto diploide (2n) que formará el organismo adulto y este producirá los gametos, repitiéndose el ciclo. Como se ve, la mayor parte del ciclo es con células diploides.

Propio de los animales y de algunas algas pluricelulares.

Ciclo Haplodiplonte

Llamado así porque ninguna de las dos fases, haploide o diploide, está tan reducida como en los casos anteriores. Presenta las siguientes fases:

• Esporófito: organismo adulto, pluricelular y diploide.
• Esporangios: órganos del esporófito que producen esporas.
• Meiósporas: células originadas por meiosis en los esporangios.
• Gametófito: organismo adulto, pluricelular y haploide.
• Gametangios: órganos del gametófito que originan gametos.
• Gametos: células reproductoras formadas en los gametangios.
• Cigoto o zigoto: célula diploide formada en la fecundación (unión de los dos gametos), que originará el esporófito.

A la fase diploide (desde el cigoto hasta antes de la formación de las meiósporas) se la llama esporofítica, a la haploide (desde las meiósporas hasta los gametos) gametofítica.

Propio de algunos hongos y algas, y de las plantas.

Evolución de los Ciclos Biológicos

Evolutívamente hablando, el más primitivo es el ciclo haplonte, el cual daría paso al aumento de la fase diploide originando el ciclo haplodiplonte; el cual tendería hacia el ciclo diplonte. Se interpreta como que un organismo diploide es mucho más estable a las mutaciones, ya que aunque un gen resultase alterado negativamente siempre quedaría el otro.

Reproducción en las Plantas

Las plantas terrestres evolucionaron a partir de algas verdes haplodiplontes. La tendencia evolutiva que se observa en las briófitas, pteridófitas y espermafitas es la progresiva regresión de la fase haploide, en beneficio de la fase diploide.

Briofitas (Hepáticas y Musgos)

En las Briofitas domina la fase haploide.

El gametófito es de estructura sencilla (carece de tejidos) y en la reproducción aparecen en sus extremos los gametangios (anteridios y arqueogonios, masculinos y femeninos, respectivamente), que darán los gametos. Si hay agua se podrá realizar la fecundación ya que los anterozoides llegarán nadando hasta las oosferas. El cigoto formado crecerá sobre el gametófito dando un esporófito, en forma de filamento con una cápsula en el extremo, donde se formará el esporangio que producirá las meiósporas; estas, si las condiciones son adecuadas, generarán los gametófitos.

Pteridofitas (Equisetos o Colas de Caballo y Helechos)

En las Pteridófitas la fase haploide se reduce.

El gametófito es sencillo y de forma acorazonada, el prótalo, en cuya cara inferior se desarrollan los gametangios. Producirán los gametos y si hay humedad suficiente se realizará la fecundación. El cigoto se dividirá y diferenciará, dando lugar al esporófito con organización cormofítica. Los esporangios se forman en los soros, unas manchas que, por debajo de los frondes, aparecen en ciertas épocas del año. Por meiosis generan las meiósporas de las que saldrán los gametófitos. Estas Pteridofitas con todas las esporas idénticas tienen un ciclo isospóreo.

Algunas Pteridofitas tienen un ciclo heterospóreo, ya que tienen dos clases de esporas. En ciertas hojas del esporófito se originan microesporangios y megaesporangios, que darán por meiosis micrósporas y megásporas (respectivamente). Las primeras originarán microprótalos, donde sólo se desarrollarán anteridios de los que saldrán anterozoides. Las segundas generarán megaprótalos que únicamente producirán arqueogonios con una ovocélula cada uno. La fecundación de las ovocélulas por parte de los anterozoides dará zigotos y de estos, los esporófitos.

Espermafitas o Fanerógamas (Plantas con Flores y Semillas)

Las Espermafitas tienen un ciclo heterospóreo en el que la fase haploide (gametófito, gametangios y la formación de gametos) ha quedado tan reducida que se realiza dentro del grano de polen o del óvulo. Tras la polinización (llegada del polen hasta la parte femenina de la flor) se produce una doble fecundación, donde un núcleo espermático fecunda al núcleo de la oosfera dando el cigoto. El otro núcleo espermático fecunda al núcleo secundario dando el endospermo, tejido de reserva de la semilla.

Este hecho fue un avance importante ya que las esporas (micrósporas y megásporas) se encuentran protegidas dentro de ciertos tejidos de la planta, no dependiendo de la humedad ambiental para su germinación, como en el caso de briófitas y pteridofitas.

Además, las semillas permiten esperar a las circunstancias adecuadas para desarrollar un nuevo individuo, lo que supuso un notable avance para la colonización definitiva de la tierra firme por las plantas.