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Polen

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Concepto:Elemento microscópico reproductivo masculino, que mantiene la continuidad genética en las plantas superiores (angiospermas y gimnospermas) de una generación a otra

Polen. Elemento microscópico reproductivo masculino, que mantiene la continuidad genética en las plantas superiores (angiospermas y gimnospermas) de una generación a otra. Es homólogo de las microsporas de las teridofitas heterosporas. Es un polvillo fino producido en las anteras de las flores, encargado de fecundar a otra flor o parte femenina de ella, por lo que se le conoce como “polvo fecundante” es la célula reproductora masculina que mantiene la continuidad genética de una generación a otra en las plantas superiores o plantas con flores y se forman por división celular. Una vez formados, los granos se liberan por separado; sin embargo, en algunas especies como las mimosas, quedan agrupados en forma de tétrada (cuatro células), en forma de masas de polen en la acacia, o bien se libera el saco polínico entero en las orquídeas, por lo tanto, una primera observación microscópica comienza a darnos señales de diversidad biológica.

Etimología

El término polen proviene del latín Pollen-inis y Pollis-inis, que significa polvo muy fino y flor de la harina. Se introdujo al español con la traducción de “polvillo fecundante”. El origen de la palabra no permite que se use el plural polenes, lo correcto es referirse a granos de polen, tipos polínicos, palinomorfos, etc.

Composición y Características

Un grano de polen está formado por una o varias células vivas, protegidas por envolturas o paredes inertes. Las partes vivas, protegidas por envolturas o paredes inertes. La parte viva en el interior de la célula, es la encargada de la fecundación mediante la emisión de un tubo polínico; mientras que la parte inerte (pared) tiene la misión de proteger el contenido vivo en su desplazamiento hasta el estigma de la flor femenina.

La parte viva muere después de cierto tiempo, pero la pared externa o esporodermis permanece, inclusive fosiliza, y es precisamente por su consistencia y variabilidad morfológica que constituye el principal objeto de estudio de la Palinología. Es esta pared externa, resistente tanto a la degradación química como a la biológica, la que confiere al polen la características microscópicas distintivas que le sirven al especialista para estudiarlo, clasificarlo e identificarlo a partir de caracteres tales como: polaridad, simetría, dimensiones, estructura de las capas que componen la pared celular, ornamentaciones o proyecciones y observaciones de las aberturas, que comprende su número, posición y tipo.

Las esporas y los granos de polen difieren en función. La espora es una fase de reposo y dispersión del gametofito de la generación haploide (gametofítica de las criptógamas) con la función secundaria de proteger el contenido de la espora durante la dispersión y antes de la germinación, por ello, el desarrollo de paredes gruesas en algunas esporas probablemente sea una adaptación de preservación durante sequías excesivas. El grano de polen aloja al gametofito masculino en la generación haploide de las angiospermas y gimnospermas y lo transporta hasta el estigma para que se produzca la fertilización.

Los granos de polen y las esporas requieren dispersión en el espacio, los primeros sólo pueden realizar su función si llega al estigma de una planta de la misma especie, mientras que las esporas requieren solamente caer en un sitio húmedo, donde puedan germinar y establecerse el gametofito resultante.

El grano de polen se produce en los sacos polínicos de la antera de la flor, que son homólogos de los microsporangios. En el estado vivo, el grano de polen y las esporas están formados por dos componentes: una parte viviente o protoplasma y una parte inerte o pared celular llamada esporodermis. En algunos taxones los granos de polen presentan en su interior una célula vegetativa y una célula generativa, el cual se denominan Binucleados, en otros grupos vegetales, Trinucleado, porque desde antes de ocurrir la polinización, se divide la célula generativa y por consiguiente, el grano de polen maduro en la antera, ya contiene tres células: una vegetativa y dos generativas.

Esporodermis

La esporodermis, es muy resistente a la pérdida de agua, y contribuye a evitar la desecación durante el transporte aéreo y protege al grano de las condiciones adversas. En las angiospermas y en las gimnospermas, la esporodermis protege al qametofito masculino en su paso desde la antera hasta el estigma (polinización). En las plantas inferiores, por ejemplo teridofitas y briofitas, la pared de la espora tiene la función de proteger el futuro gametofito hasta un hábitat húmedo apropiado, donde pueda desarrollarse y crecer.

En las angiospermas, la esporodermis de los granos de polen vivos esta compuesta de dos capas: la mas interna denominada Intina y la externa recibe el nombre de Exina, la cual realiza funciones múltiples: protege al protoplasma de la desecación excesiva y de daños mecánicos, permite la salida del tubo polínico durante el mecanismo de polinización y por acomodación del tamaño, permite que los granos de polen absorban o pierdan humedad.

Exina

La Exina o pared externa del polen está morfológicamente diferenciada en dos capas: la nexina y la sexina, aunque bajo criterios ontogenéticos y físico-químicos, se divide en endexina y ectexina. La diferencia fundamental entre las dos nomenclaturas es que mientras las capas endexina-ectexina son diferentes químicamente, sexina-nexina sólo lo son morfológicamente. Esta última es la mas correcta, no obstante la anterior es la más difundida y útil cuando se observa el polen desprovisto de tinciones al microscopio óptico, o bien al microscopio electrónico de barrido, por eso se recomienda su uso, sólo en el caso de utilizar tinciones para estudios específicos de pared.

Ante la tinción con fucsina básica, la endexina aparece teñida débilmente, mientras la ectexina, incluyendo la capa basal, se colorea de rojo oscuro. Otras diferencias también se aprecian entre ellas, como su resistencia ante agentes químicos y diferente aspecto al ser observadas al microscopio electrónico de transmisión.

El infratectum generalmente está constituido por unos bastoncillos denominados columelas o báculos, que pueden ser simples o ramificados. El tectum está formado por la parte superior, engrosada y soldada de las columelas; puede estar o no, cubierto de elementos esculturales que contribuyen a formar la ornamentación de la exina.

La ornamentación es muy variada y a veces su estructura se torna muy compleja. El diámetro de los volúmenes y el grosor de los muros varían considerablemente de unos tipos polínicos a otros.

Aberturas

Para la identificación de una espora o grano de polen reciente o fósil, el primer carácter a observar debe ser el tipo de aberturas, que son áreas adelgazadas o interrumpidas, especialmente delimitadas de la exina, que se presentan en número, formas y posiciones variables. Tienen la doble función de permitir la salida del tubo polínico y favorecer los cambios de volumen por acomodación del polen a distintos grados de humedad. A las aberturas se les llama también, áreas de germinación porque generalmente a través de ellas pasa el contenido celular durante ese proceso de la espora o grano de polen.

A veces el polen es inaperturado, pero normalmente presentan una a muchas aberturas, que básicamente son de dos tipos: alargadas o colpos y pequeñas, redondeadas o poros y en algunos casos la abertura se presenta espiralada. Las aberturas pueden disponerse en los polos (aberturas polares), en la zona ecuatorial (zonoaberturados) o en toda la superficie (pantoaberturados).

La clasificación de las aberturas se hace con base en el sistema NPC mediante el número (N) posición (P) y carácter o tipo (C) de la abertura, lo cual origina una enorme variedad de tipos polínicos. Por ejemplo: las aberturas alargadas en forma de surco (sulcada) son características en Gimnospermas y en las llamadas monocotiledóneas como las Palmas, mientras que en la mayoría de las Angiospermas, se presentan aberturas compuestas en posición ecuatorial, o dispuestas por todo el grano.

Importancia

Los registros fósiles de polen constituyen una valiosa información para reconstruir la historia de la vegetación del pasado; identificado en muestras arqueológicas da a conocer la Agricultura de culturas humanas en el pasado; el estudio del polen ambiental con propiedades alergénicas es esencial para esta especialidad de la Medicina; la Criminalística y la medicina forense utilizan el análisis polínico en la búsqueda de evidencias; en la Apicultura, la determinación del origen botánico de una Miel de abejas, realizada mediante la determinación del polen que contiene y el porcentaje predominante, es una norma de calidad que actualmente debe cumplirse para la comercialización del producto; el polen colectado en colmenas de abejas melíferas constituye un insuperable complemento natural para la alimentación humana por su comprobado contenido de vitaminas y proteínas vegetales. El conocimiento de los pólenes presentes en la miel brinda información acerca de las apetencias de las abejas como agentes polinizadores de determinadas especies, así como la época de polinización, lo cual añade mayor interés a la Apicultura para la agricultura, ya que el utilizar a las abejas como polinizadores selectivos o dirigidos, permite aumentar las probabilidades de fecundación en las flores y con ello incrementar el rendimiento de los cultivos.

Fuentes

  • Erdtman, G. (1966). Pollen Morphology and Plant Taxonomy. Angiosperms. Hafner Publishing Co. New York. 553 pp.
  • Faegri, K. (1956). Recent trends in palynology. Bot. Rev. 22(9): 639-664.
  • Fonnegra, G. R. (1989). Introducción a la Palinología. Univ. Antioquia. Medellín. 81pp.
  • Machado, S. y L. Sotolongo. (2002). El polen de las plantas cubanas: un universo microscópico. Rev. Flora y Fauna 6 (1): 12-15.
  • Machado, S. y P. Herrera. (2002). Palynotaxonomy of Arecaceae from Cuba. Grana 41(2): 1-9
  • Machado, S. (2003). Variaciones en la morfología polínica de Arecaceae en Cuba: aberturas y estratificación de la exina. Rev. Jardín Bot. Nac. 24 (1-2): 71-79.
  • Punt, W., S. Blackmore, S. Nilsson, y A. Le Thomas. (1994). Glossary of Pollen and Spore Terminology. LPP Contrib. 1 LPP Foundation. Utrecht. 71 pp.
  • Sotolongo L., S. Machado, D. Díaz, M. Lescaille y J. Rodríguez. (2007). Espectro polínico de mieles cubanas producidas por Apis mellifera L. Acta Botánica Cubana 197: 15-18.
  • Wodehouse, R. P. (1935). Pollen Grains. Mc Graw Hill, New York