En este artículo vamos a hablar de la reproduccion en las plantas, tanto sexual como asexual ya que ambas se dan en los vegetales.
La reproducción consiste en la capacidad de los seres vivos de producir seres semejantes a los existentes pues el fin de todas las especies es perpetuarse en el espacio y en el tiempo. Aún así hay que distinguir entre reproducción y multiplicación que es sólo un aumento de la población cosa que no tiene porqué suceder así en la reproducción.
Existen dos tipos de reproducción: vegetativa o asexual y sexual o generativa. La reproducción asexual no implica la unión de células y en ella los individuos se desarrollan para dar otros idénticos a ellos. La reproducción sexual implica la unión de células germinales especiales, los gametos, que poseen variabilidad genética debido a la meiosis.
Dentro de la reproducción en plantas, comenzaremos viendo la reproducción asexual en plantas.
En este video te explicamos ambos tipos de reproducción y sus diferencias principales: https://www.youtube.com/watch?v=lx40Es_vYlI
Reproducción asexual de las plantas
Existen dos tipos de reproducción asexual en plantas: multiplicación vegetativa y por gérmenes:
1. Multiplicación vegetativa: Asegura la perpetuación de individuos bien adaptados a ese medio y evolutivamente eficaces. Es muy común incluso en plantas superiores. Existen dos tipos: la fragmentación y la división celular que engloba la bipartición y la gemación.
La fragmentación consiste la fragmentación de partes de células, talos o vástagos de los que surgen individuos hijos. Un ejemplo de fragmentación son los esquejes. En la bipartición, la célula madre se divide por completo en dos células hijas nuevas de igual tamaño, es típica de arqueas y bacterias. En la gemación celular el tamaño de la célula hija es al principio menor que el de la célula madre. Por gemación se generan las yemas de las plantas que dan lugar a nuevas ramas adheridas a la planta.
2. Por gérmenes. Los gérmenes son células asexuales reproductivas que desarrollan directamente el individuo. Existen varios tipos: pluricelulares -los propágulos- y generalmente unicelulares -las esporas-.
Hay zonas en que porciones del talo o del tallo de las plantas pluricelulares están particularmente especializadas para separarse de la planta madre y extenderse, son los propágulos (agrupaciones de células), son muy comunes en las plantas inferiores. Existen varios tipos, los hormogonios de las cianobacterias, los tubérculos de la patata, los bulbos del ajo, los estolones, los rizomas…
Tubérculos
Son raíces engrosadas que facilitan la propagación subterránea. Un ejemplo es la patata.
Estolones
Son tallos aéreos que sirven para propagar las plantas. Un ejemplo son las fresas.
Rizomas
Son tallos subterráneos con varias yemas que crecen horizontalmente emitiendo raíces y brotes herbáceos. Pueden crecer indefinidamente.
Por ejemplo, el carrizo (Phragmites australis)
Bulbos.
Son tallos cortos y cónicos con una gran yema terminal rodeada por hojas que almacenan sustancias de reserva. En las axilas de estas hojas se forman los bulbos de renuevo. Por ejemplo es el caso del tulipán.
Las esporas son células germinales especialmente diferenciadas para la reproducción asexual. No necesitan fecundación para dar lugar a un individuo completo. Es típico de pteridófitas (helechos), briófitas (musgos) y hongos.
Apomixis
La apomixis, también denominada agamospermia, es un tipo de reproducción asexual a través de semillas que no han surgido por fecundación de gametos originados por meiosis. En este tipo de reproducción de las plantas, la semilla es idéntica a la planta madre por lo que se considera reproducción asexual. La ventaja adaptativa de la apomixis es que permite la dispersión de esa misma planta hacia otras zonas o lugares.
Esporas
Son la forma más corriente de reproducción asexual en plantas, producen en general poca variabilidad, son agentes de dispersión y normalmente unicelulareas aunque hay esporas con varias células o núcleos.
Existen varios tipos de esporas según las condiciones de formación:
- Según la situación: exósporas o conidios si se forman al exterior por estrangulación y endósporas si se forman en el interior de un esporangio.
- Según la capacidad de dispersión: aplanósporas si son inmóviles como el polen, muchos conidios y zoosporas o planósporas si son móviles.
- Según la formación: mitósporas o neutrósporas si son diploide y meiosporas, gonosporas o esporas «sexuales» si son haploides.
Las esporas tienen también nombres especiales como por ejemplo: diplosporas si son diploide, haplósporas si son haploides, si son esporas de resistencia se las llama clamidosporas. Si se producen en ascas son ascosporas, basidiosporas si se producen en basidios. Heterósporas si son distintas generalmente de tamaño, micrósporas si son pequeñas y masculinas, megásporas si son grandes y femeninas.
Las estructuras especializadas donde se producen las esporas son los esporangios. Son unicelulares (sin cubierta) en algas y hongos; pluricelulares (con cubierta y arquesporio que es el tejido fértil) de briófitos a espermatófitos. Su nomenclatura es igual que la de las esporas, por ejemplo de meióspora meiosporangio.
Puedes ver esta explicación en vídeo aquí: https://www.youtube.com/watch?v=KnN7MQTP4HI
Reproducción sexual de las plantas
Este tipo de reproducción es un mecanismo mucho más complicado que la reproducción asexual y en ella intervienen muchos factores.
La reproducción sexual implica la unión de células germinales especiales, los gametos, y está encaminada a la variabilidad genética por recombinación cromosómica. Este proceso se realiza en varias etapas. Primero se realiza la meiosis para transformar las células diploides en haploides que son los gametos.
Posteriormente se produce la singamia o unión de gametos haploides para formar un zigoto diploide, que implica una plasmogamia (unión de citoplasmas) y una cariogamia o fecundación (unión de núcleos).
Los gametos suelen ser haploides, (n), y de polaridades (sexos) opuestos, además se producen en estructuras especiales, los gametangios.
Existen varios tipos de reproducción sexual:
- Isogamia: unión de gametos de igual forma y tamaño pero de polaridades distintas.
- Anisogamia: Unión de gametos distintos en forma y tamaño y de polaridad opuesta.
- Oogamia: es un caso especial de anisogamia pero con un gameto femenino inmóvil y de mayor tamaño que el masculino.
Los gametos, al igual que las esporas, reciben distintos nombres. Los gametos femeninos se llaman ovocélula, oosfera, óvulo; y los masculinos anterozoide, anterozoo, espermatozoide, espermatozoo, espermacio que puede ser inmóvil en algunos hongos.
Los gametangios también reciben nombres especiales, existen los mismos tipos que los de los esporangios. Los gametangios primitivos son unicelulares y pueden estar recubiertos por una o varias paredes celulares.
Los gametangios más evolucionados son los pluricelulares con cubierta de protección. En la oogamia, el gametangio masculino se llama anteridio y posee un menor tamaño y forma filiforme, el femenino se llama oogonio y tiene mayor tamaño y forma esférica. De Briófitos en adelante, al masculino se le llama anteridio y al femenino arquegonio.
Existen casos especiales de gametangiogamia en la que la fecundación se lleva a cabo por fusión de gametangios y posterior unión de gametos; de somatogamia en la que no se producen gametangios y se copulan células somáticas; y apomixis, reproducción sexual sin fecundación, las células somáticas hacen el papel de germinales. En este artículo puedes encontrar más información sobre cómo se forman los espermatozoides de las plantas.
La reproducción de las plantas angiospermas
La reproducción sexual de las plantas angiospermas es el ejemplo más popular. Es la reproducción de las plantas con flores, las flores son los órganos que intervienen en la reproducción sexual. Cuando un grano de polen llega al pistilo de la flor, se produce la polinización. Al entrar en su interior, se produce la generación de las células germinales o gametos masculinos que fecundan los óvulos que hay en el gineceo mediante el tubo polinizador.
Una vez los óvulos están fecundados, proceso conocido como fertilización, se forman las semillas, y una vez formadas éstas, el gineceo se convierte en el fruto que habitualmente conocemos como resultado de la reproducción de las plantas.
En la fecundación se produce la unión dos células haploides con distinto material genético, que se unen formando un individuo de genotipo diferente del de los padres y por este motivo se llama reproducción sexual.
En resumen las etapas de la reproducción sexual en las plantas es del siguiente modo:
- Formación del polen en los estambres.
- Polinización: es cuando el grano de polen llega al pistilo. La polinización se puede producir de muchas formas diferentes (viento, transportada por animales,… puedes ver todos los tipos en este artículo sobre la dispersión del polen)
- Los gametos masculinos llegan al interior del gineceo donde se encuentran los óvulos mediante el tubo polinizador.
- Fecundación: se produce la singamia o unión de los gametos femeninos y masculinos.
- Fertilización: se forman las semillas.
- El gineceo se convierte en el fruto.
¿Por qué las plantas tienen dos tipos de reproducción?
Ahora que hemos explicado qué es cada uno de los tipos de reproducción que tienen las plantas, vamos a explicar por qué las tienen y cuándo utilizan cada uno.
La reproducción asexual como hemos visto más arriba reproduce un individuo genéticamente idéntico a la planta madre, son clones de la misma. En la reproducción sexual como se produce la fusión de gametos que a su vez son fruto de la recombinación genética de la meiosis, da lugar a una planta genéticamente diferente a los padres.
Esto es muy importante ya que permite que las plantas puedan aprovechar al máximo los recursos disponibles para sobrevivir y reproducirse lo máximo posible.
¿Cuándo utilizan la reproducción asexual y sexual las plantas?
Cuando las condiciones son favorables y la planta crece sin problemas, utiliza la reproducción asexual ya que esa combinación genética funciona y está perfectamente adaptada al medio. Aprovecha la oportunidad para expandirse al máximo utilizando todas posibilidades de reproducción asexual de cada especie y pone al servicio de crecer y expandirse todos sus recursos energéticos.
En cambio, cuando las condiciones son desfavorables las plantas necesitan hacer un cambio. Buscar otra fórmula que se adapte mejor al medio y en este momento es cuando utilizan la reproducción sexual para diversificarse y hacer pruebas de nuevos individuos mediante las semillas. Estos individuos serán genéticamente diferentes de los progenitores y por tanto podrían tener más opciones de adaptarse al nuevo medio. Si estos son exitosos utilizarían la reproducción asexual para propagarse lo máximo posible.
Origen y evolución de la sexualidad
Se piensa que los eucariotas surgieron hace unos 600 M .A. a partir de procariotas debido a la invasión de nuevos hábitats y que estos eucariotas primitivos son los protoctistas.
La aparición de la reproducción sexual se produjo a partir del perfeccionamiento de la mitosis y la aparición de la meiosis y ciclo sexual. El origen de la mitosis pudo producirse en los protoctistas y especialmente en los dinoflagelados ya que su mitosis es «anómala», no hay huso mitótico.
El origen de la reproducción sexual también pudo haberse dado en protoctistas al mismo tiempo que la mitosis debido a que estos organismos poseen ambos procesos incompletos. Surgió como consecuencia de la ventaja adaptativa que suponía ya que al haber recombinación cromosómica es exploradora e innovadora y facilita la colonización de nuevos hábitats. En la reproduccion de las plantas se da este tipo como ya hemos visto junto con la reproduccion asexual.
Si quieres ampliar más información sobre la reproducción sexual y asexual de las plantas o la botánica en general, te recomendamos el libro Strasburger: Tratado de botánica del que se ha extraído parte de esta información. Además, es el libro clásico y de cabecera de cualquier estudiante de botánica.
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