Reproducción en Plantas: Un Proceso Vital para la Diversidad Vegetal

La reproducción es el proceso de formación de un nuevo organismo a partir de otros preexistentes. Los nuevos organismos son iguales o muy semejantes a los progenitores.

Reproducción Asexual

En la reproducción asexual, las nuevas plantas se forman a partir de una o varias células de un solo progenitor.

• Ventajas: Rapidez en el proceso de reproducción y gran número de descendientes.
• Inconvenientes: La variabilidad genética es nula, y cualquier cambio ambiental puede matarlos a todos.

Multiplicación Vegetativa

• Gemación: Las células se dividen activamente constituyendo yemas (propágulos) unidas al principio al progenitor.
• Fragmentación: El progenitor se divide espontáneamente en dos o más fragmentos, cada uno de los cuales formará un nuevo individuo.

Tipos de Fragmentación

• Rizomas: Tallos alargados horizontalmente y con frecuencia enterrados. Algunas de sus yemas dan lugar a tallos y a nuevas raíces, formando nuevas plantas (lirios).
• Tubérculos: Rizomas engrosados por acumulación de sustancias de reserva que se hacen independientes cuando la planta madre muere. Tienen yemas que pueden desarrollar una nueva planta (patata).
• Tallos rastreros o estolones: Crecen a los lados de la planta por encima de la tierra, desarrollan raíces y forman una nueva planta (fresas).

Esporulación

Formación de esporas (células asexuales capaces de originar un nuevo individuo sin necesidad de unirse a otra célula). Se desarrollan en el interior de los esporangios. La ventaja de las esporas es su capacidad de dispersión geográfica. La esporulación es propia de las plantas, ya que permite la dispersión pese a la falta de locomoción.

Reproducción Sexual

En la reproducción sexual, las plantas hijas se forman a partir de dos células especializadas (gametos) que se fusionan en la fecundación para producir el cigoto que dará lugar a la nueva planta. Los gametos se originan en los gametangios:

• Los masculinos, o anterozoides, se forman en los anteridios. Son pequeños y flagelados.
• Las oosferas se producen en los arquegonios. Son grandes e inmóviles.

Hay variabilidad genética. A lo largo del proceso evolutivo, la fase diploide adquiere más importancia que la fase haploide. Los gametos masculinos se recubren de cubiertas protectoras y forman el grano de polen para evitar su desecación. El número de descendientes es reducido. Los gametos son haploides (meiosis).

Reproducción en Musgos (Briofitas)

Predomina la fase gametofítica. Presentan un ciclo diplohaplonte.

Ciclo: La planta visible del musgo constituye el gametofito (n), que presenta un esporangio encargado de producir esporas por reproducción asexual. Las esporas (n) germinan, y unos gametos son masculinos (n) y otros femeninos (n). Los gametos forman el gametofito (n), en él se forman los arquegonios, que contienen una oosfera (femenina), y también se forma el anteridio, que en su interior produce los anterozoides (n). Se produce la fecundación entre ambos gametos y se forma el cigoto (2n).

Reproducción en Helechos (Pteridofitas)

Presentan un ciclo vital diplohaplonte con predominio de la fase diploide.

Ciclo: En el envés de las hojas se forman unos soros (agrupación de esporangios). Cada esporangio da lugar a esporas (n). Estas, por meiosis, dan lugar a una planta minúscula llamada protalo, que es el gametofito (n). El protalo posee rizoides para absorber los nutrientes del suelo. Se producen los arquegonios (producen oosferas (n)) y anteridios. De estos últimos salen los anterozoides (n). Se unen en la fecundación el anterozoide y la oosfera, y producen el cigoto (2n) que da lugar a un nuevo esporofito.

Reproducción en Espermatofitas

Son las plantas más evolucionadas, que se reproducen por medio de semillas. La mayor parte del ciclo lo constituye el esporofito, quedando el gametofito reducido al saco embrionario, donde se encuentra el gameto femenino, y al grano de polen. Su adaptación al medio terrestre es completa. Realizan la fecundación mediante el tubo polínico. En las espermatofitas, el aparato reproductor es la flor.

Gimnospermas (Plantas sin Frutos)

• Flores masculinas: Compuestas por el androceo, constituido por estambres, y se agrupan en conos. En la base de cada estambre hay dos sacos polínicos en cuyo interior se encuentran los granos de polen.
• Flores femeninas: Constituidas por el gineceo, y se reúnen en grupos formando piñas. Cada piña consta de un eje central del cual se disponen varias brácteas (órgano foliáceo situado en la axila del pedúnculo de una flor). En las gimnospermas, los óvulos quedan al descubierto porque no están encerrados en el carpelo.

Ciclo: La célula madre de las megasporas (2n) se divide por meiosis y forma una megaspora (n). Al mismo tiempo, la célula madre de las microsporas (2n) forma por meiosis una microspora (n) que da lugar al grano de polen (n). La megaspora y la microspora formadas se unen y forman la ovocélula (n). A partir de ahí, se forma el tubo polínico (n) y se produce la fecundación en él. La semilla madura y da lugar al esporofito embrionario (2n). Poco a poco, la planta se va formando: primero el tegumento, la plántula… y finalmente el esporofito adulto (2n). Fecundación simple.

Angiospermas (Plantas con Flores y Frutos)

La flor consta de pedúnculo floral, receptáculo floral, cáliz, corola, androceo y gineceo. Fecundación compleja.

• Formación del grano de polen: Las células madre del polen (2n) originan en su interior por meiosis cuatro microsporas (n) que se recubren de una doble pared (exina e intina). El núcleo de la microspora sufre una mitosis que da lugar a un núcleo vegetativo y a otro espermático. Este se vuelve a dividir por mitosis en dos núcleos espermáticos. El resultado es el grano de polen (gameto masculino) con tres núcleos haploides: uno vegetativo y dos espermáticos.
• Formación de la oosfera: Un óvulo protegido por dos tegumentos (primina y secundina) rodean la superficie casi por completo excepto una abertura (micrópilo). La célula madre del saco embrionario (2n) origina por meiosis cuatro células hijas (n) que se sitúan en fila. Tres de ellas degeneran y una, la más cercana al micrópilo, se convierte en el saco embrionario, que crece y cuyo núcleo sufre tres mitosis sucesivas, por lo que el resultado es de ocho núcleos haploides (n). Tres de los núcleos se aíslan como células, se acercan al micrópilo y forman el aparato ovular, que consta de la oosfera (gameto femenino) en el centro, y de las sinérgidas (a los lados de la oosfera). Las antípodas están enfrente (3) y en el centro queda el núcleo secundario (2 células, 2n). Todas las células son haploides excepto el núcleo secundario.

Ciclo de las angiospermas: La fecundación se produce cuando los granos de polen llegan al estigma del carpelo. La polinización se realiza al liberarse los granos de polen maduros por la apertura espontánea de las anteras. El transporte del polen tiene lugar por el viento o por insectos. Una vez en el estigma, la exina de los granos de polen se rompe y la intina se alarga formando el tubo polínico, que avanza a lo largo del estilo. Cuando alcanza el saco embrionario, penetra por el micrópilo y los dos núcleos espermáticos realizan una doble fecundación: uno fecunda la oosfera y da lugar al cigoto diploide, y el otro se fusiona con el núcleo secundario originando un núcleo triploide (3n) que generará por mitosis el albumen.

Periodo Embrionario

El cigoto (2n) sufre una serie de mitosis sucesivas que originan dos células. Una de ellas forma el embrión y la otra da lugar al suspensor. El embrión empieza a crecer y se generan la radícula (futura raíz), el hipocótilo (une los cotiledones), el epicótilo (sobre los cotiledones), la gémula (de donde nacerá el tallo) y los cotiledones (formarán las nuevas hojas). La semilla contiene el embrión. El ovario de la flor se transforma en el fruto, que dentro tendrá una o varias semillas.

Periodo Posembrionario

• Condiciones intrínsecas: Características que la propia semilla debe presentar (madurez, desarrollo completo y poder germinativo).
• Condiciones extrínsecas: Dependen de agentes externos (humedad, oxígeno, temperatura).

Las gimnospermas tienen semillas desnudas y no están encerradas en un fruto.