3 de abril de 2012

En busca de las semillas que originen plantas.Ciclos de vida. Gametogenesis

Escrito por Rolando Klasman

Con el objeto de tener un mecanismo de perpetuación de las especies, la naturaleza ha evolucionado hasta producir las semillas como la estructura biólógica que nos permite obtener plantas. En las producciones florícolas utilizamos las semillas para obtener plantas de numerosas especies.

Entre las plantas superiores, las que tienen flores vistosas con ovarios cerrados, son llamadas angiospermas. En estas plantas se producen ciclos de vida. Se alterna una generación llamada esporofítica –que es la planta-, seguida de una generación gametofítica por generar gamentas. Tras los estímulos necesarios para florecer, la planta debe estar en flor para que se produzca la fase gametofítica. La producción de las gametas ocurre tras varias divisiones meióticas y mitóticas a partir de células llamadas madres.  Aquí simplificaremos sin citar todos los pasos que se producen hasta la formación de gametos. Es un proceso complejo. 

La planta (2n) originada en una semilla –se llama esporofito porque genera esporas- células diploides* (2n). Da lugar a que en las flores ocurran procesos que permiten obtener células haploides**. El procedimiento de la meiosis, permite la reducción de los cromosomas a la mitad, produciendo células que llevan una sola dotación de de cromosomas (n) las que son las gametas. Estas permiten la fecundación*** de unas por otras. 

Las gametas masculinas fecundan a las gametas femeninas, ambas se fusionan formando un cigoto o cigota que lleva un doble juego de cromosomas originados unos en los órganos femeninos mas un juego de cromosomas que procede de los órganos masculinos. Esta unidad con 2n cromosomas se denomina cigoto o cigota, que comienza a multiplicarse hasta formar la planta integra por mitosis. 




Ciclo de vida en que

la parte de arriba es
el esporofito 2n o fase
esporofítica con la carga
normal 2n del ADN de las células
somáticas. 
Después de la meiosis
las células, estén solas
o en grupo están todas
con la mitad de la carga
de cromosomas y por 
lo tanto n cromosomas,
que corresponden a una carga
de ADN. Es la fase
haploide donde se
forman las gametas
masculinas y femeninas.
Estas durante la antesis
de la flor producen la fecundación y pasan a ser esporofito. La parte del ciclo gametofítico se produce en el interior de la flor a expensas de los nutrientes de los tejidos de la fase esporofítica.

Para estudiar los ciclos de vida recurrimos a varios textos en la web y nos quedamos con las imágenes de la universidad de Navarra. 


Los granos de polen son traslados por el viento o por insectos hasta el estigma de la flor donde se hidratan, germinan y se produce una mitosis que da origen a dos núcleos haploides genéticamente iguales: el núcleo vegetativo y el núcleo reproductivo. El primero es el responsable de la formación de un tubo polínico o gametofito masculino que atraviesa el estilo del gineceo con el propósito de llegar al óvulo; el tubo polínico contiene en su interior al núcleo reproductivo. Este último tendrá una nueva mitosis y dará lugar a dos núcleos que intervendrán en el proceso de fertilización. 

La gameta femenina (se forma dentro del óvulo 2n) a partir de una célula del megaesporangio. Dicha célula (Célula Madre de la Megáspora. CMM) sufre meiosis y da origen a cuatro células haploides) de los cuales tres degeneran. El núcleo que sobrevive pasa por tres divisiones mitóticas sucesivas y da origen a una estructura llamada gametofito femenino ó saco embrionario que contienen ocho núcleos haploides genéticamente iguales. Tres núcleos migran al extremo opuesto -antípodas-; dos son los núcleos polares; tres quedan cerca de la micropila y se llaman sinérgidas, una de los cuales es la célula huevo u óvocélula.






La polinización es la llegada del grano de polen hasta el estigma de la flor. La fertilización
en angiospermas 
es doble. La fertilización se produce entre células haploides (n) para dar el cigoto/a (2n).
Uno de los dos nucleos (haploides) del gametofito masculino, fecunda/ fertiliza,
a la ovocélula
(célula huevo haploide)
formando un 
cigoto diploide 2n, que por mitosis da lugar al embrión. El otro núcleo que puede ser llamado generativo o como en la figura superior espermático (sperm), se une a los dos núcleos polares (ambos haploides) y forma el endospermo (triploide 3n), que es el tejido nutricio que alimentará al embrión en las primeras etapas de crecimiento, cuando se siembre la semilla. El endospermo crece notablemente y está conformado por una acumulación de reservas de almidón en una matriz que tiene proteinas y aceites en distinto grado. El endospermo y el embrión crecen hasta que el embrión queda rodeado o vecino a un endospermo mas voluminoso.



*Células diploides tienen doble carga de cromosomas por eso se llaman 2n. Tienen la información que aporta el padre mediante el polen, mas la información que aporta la madre con el resultado del gineceo. En ambos órganos florales hay meiosis y mitosis obteniéndose varias células en el saco embrionario y en el tubo polínico.
** Células haploides tienen una sola dotación de cromosomas, por lo que son n.
*** Fértiles se denominan a las flores cuando el estigma se encuentra receptivo y los estambres están en condiciones de proporcionar los granos de polen. 

Fertilización lo vamos a encontrar como sinónimo de fecundación en muchos textos. El termino fertilización se utiliza abundantemente en los textos de floricultura. Viene del término fertilization en inglés. Asi vamos a encontrar fertilización in vitro; fertilización carbónica cuando se aumenta el contenido de dióxido de carbono por agregado de CO2 en un invernadero; también fertilizar es el agregado de nutrientes a un cultivo. 


Referencias en este sitio