Reproducción vegetal

Reproducción vegetal
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Concepto:Conjunto de mecanismos a través de los que se pueden multiplicar los vegetales

Reproducción vegetal designa a los variados mecanismos a través de los cuales las plantas se multiplican.

Definición

La reproducción vegetal es el mecanismo o proceso a través del cual, según explican los expertos en botánica, las diferentes clases de plantas (gimnospermas, angiospermas, pteridofitas, briofitas, etc) consiguen multiplicarse. Al profundizar los saberes en torno al universo conformado por helechos, traqueofitas, musgos y otros tipos de componentes de la flora es posible advertir que se van expandiendo y aumentando en cantidad tanto por reproducción asexual como por reproducción sexual.

Clases de reproducción vegetal

Existen dos clases de reproducción vegetal, tal como señalamos líneas arriba. Como alternativas nucleadas en la modalidad asexual aparecen la apomixis (basada en semillas), la propagación vegetativa (impulsada desde un órgano, tejido o de una célula de una planta), la esporulación (propia de helechos y otras especies que, al carecer de flores o de semillas, se multiplican mediante esporas) y la gemación (segmentación desigual en base al desarrollo de protuberancias en la estructura del progenitor). También hay que considerar en este conjunto a la técnica orientada a obtener un organismo genéticamente idéntico a otro: la clonación. Lo mismo con el cultivo de tejidos, el injerto, el acodo y la multiplicación vegetativa a través de un esqueje. La reproducción sexual de las plantas con flores, por señalar un caso específico, abarca al proceso de polinización. En ese marco se transfiere polen desde el estambre hacia el estigma. Este caso, cuando el grano de polen termina fecundando a una misma flor, se conoce como polinización directa o autogamia. En cambio, si los involucrados son ejemplares separados y distintos en materia genética, entonces hay alogamia o polinización cruzada. Si hay seres vivos de múltiples especies interviniendo, por detallar otra posibilidad, el fenómeno recibe la denominación de polinización biótica. La polinización por animales, asimismo, puede ser entomófila (polinización por insectos), zoófila (polinización por animales que, por lo general, son invertebrados), polinización por murciélagos o polinización ornitófila (polinización por aves). La polinización abiótica, por su parte, admite las alternativas de la polinización por agua y de la polinización por viento. Antes de dar por concluida la enumeración de tipos de polinización resulta interesante hacer foco en el proceso denominado como polinización por engaño. Así se ha bautizado a un mecanismo propio de ciertas plantas angiospermas que consiguen confundir o engañar a polinizadores sin experiencia al transferir polen evitando recompensar a quien actúa como polinizador. Otro dato más: para que la polinización resulte más eficiente y se consiga constancia floral hay síndromes florales tanto bióticos como abióticos que apuntan, valiéndose de alguna apariencia, tamaño, época de floración u otra variable, a despertar atracción en un tipo específico de polinizador.

Reproducción sexual en distintos grupos de plantas y hongos

Hongos

La gran mayoría de los hongos producen esporas como medio para asegurar la dispersión de la especie y su supervivencia en condiciones ambientales extremas. Así pues, las esporas son la unidad reproductiva y de dispersión de los hongos y contienen toda la información genética necesaria para el desarrollo de un nuevo individuo. En los hongos hay dos formas de reproducción: sexual y asexual, aunque en algunas especies coexisten ambas formas en el mismo organismo («holomorfo»), denominándose estado perfecto o «teleomorfo» a la forma sexual y estado imperfecto o «anamorfo» a la asexual. Así, los hongos que presentan reproducción sexual se denominan hongos perfectos y los que solo tienen, o solo se les conoce, reproducción asexual se denominan hongos imperfectos. Las esporas sexuales de los hongos son más resistentes al calor que las asexuales, suelen presentar latencia, germinando solo cuando son activadas, por ejemplo por calor suave o alguna sustancia química. En la formación de las esporas sexuales intervienen una gran variedad de estructuras y, además, la reproducción sexual difiere notablemente entre los diversos grupos de hongos. Así, en los zigomicetes es por medio de unas hifas especializadas llamadas gametangios, en los ascomicetes se producen a través de unas células con aspecto de saco denominadas asco y en los basidiomicetes intervienen células especializadas denominadas basidios.1 En líneas generales dos núcleos haploides de dos células o gametos se unen formando una célula diploide que por meiosis da lugar a cuatro núcleos haploides. En este proceso suele haber recombinación genética. Si los hongos poseen en el mismo micelio núcleos complementarios capaces de conjugarse se llaman hongos «homotálicos » y si necesitan núcleos procedentes de micelios diferentes se llaman hongos «heterotálicos». En los ascomicetes, normalmente las ascas contienen ocho ascosporas, producidas por una división celular meiótica seguida, en la mayoría de las especies, por una mitosis. Sin embargo, en algunos géneros o especies pueden contener una (por ejemplo, en Monosporascus cannonballus), dos, cuatro, u otro número múltiplo de cuatro. En algunos casos, las ascosporas pueden producir conidios, que pueden llenar por cientos las ascas (como en el género Tympanis), o pueden fragmentarse (como en algunos Cordyceps), llenando también las ascas de células más pequeñas. Las ascosporas son inmóviles y, por lo general, unicelulares, aunque no pocas veces pueden presentarseseptadas en uno o varios planos. Usualmente, el micelio haploide de los basidiomicetes se fusiona a través de plasmogamia y luego los núcleos compatibles migran hacia el micelio del otro individuo de modo tal que se forma un dicarionte o micelio dicariótico, es decir un micelio que presenta dos núcleos diferentes. Por el contrario, el micelio que presenta un solo núcleo haploide se denomina monocarionte. La fusión de los dos núcleos en el dicarionte puede tardar desde semanas hasta años. Estacional u ocasionalmente los dicariontes producen basidios, células especializadas en las que los núcleos haploides compatibles se fusionan para formar núcleos diploides. Inmediatamente, estos núcleos sufren meiosis para producir cuatro núcleos haploides que migran cada uno hacia su propia basidiospora externa. En la mayoría de los basidiomicetes, estas esporas luego se dispersan para formar nuevos micelios haploides.

Tipos de apareamiento

Los tipos de apareamiento son mecanismos que regulan la compatibilidad en los cruzamientos entre los hongos que se reproducen sexualmente. Debido a que los gametos en estos organismos no difieren en su tamaño, no se refieren como pertenecientes a sexos diferentes. Así, en vez de femenino o masculino, los tipos de apareamiento se designan con números, letras o simplemente con los signos "+" y "-". La fusión entre gametos o singamia solo puede ocurrir entre los que presenten diferente tipo de apareamiento. Los ascomicete en general presentan solo dos tipos de apareamiento. Los basidiomicetes, en cambio, pueden tener miles de tipos de apareamiento distintos Al igual que en el caso de los hongos, los musgos poseen un único conjunto de cromosomas, por lo que transcurren la mayor parte de su ciclo de vida como gametófitos haploides. Existen períodos durante el ciclo de vida del musgo cuando poseen un conjunto completo de cromosomas apareados pero esto solo ocurre durante la etapa de esporófito.34 Las esporas haploides germinan formando un protonema, que es o bien una masa de filamentos o un talloide plano. Del protonema crece el gametófito ("portador de gametos") que se diferencia en caulidios y filidos ('micrófilos'). De los extremos de los caulidios o ramas se desarrollan los órganos sexuales de los musgos. Los órganos femeninos se denominan arquegonios y los masculinos anteridios. El arquegonio posee un cuello por el cual se desliza el gameto masculino. Los musgos pueden ser dioicos o monoicos. En el caso de musgos dioicos, los órganos sexuales masculinos y femeninos son portados por diferentes plantas gametofitas. En musgos monoicos (también llamados autoicos), existen en la misma planta. El esperma de los musgos es biflagelado, es decir posee dos flagelos que le ayudan en su propulsión. Sin agua, la fecundación no puede producirse. En presencia de agua, el gameto masculino nada desde el anteridio hasta la arquegonio y tiene lugar la fecundación, que da como resultado la producción de un esporófito diploide. Luego de la fecundación, el esporófito inmaduro se desplaza a través del conducto del arquegonio. La maduración del esporófito toma aproximadamente entre tres y seis meses. El cuerpo del esporófito comprende un largo pedúnculo, llamado seta, y una cápsula coronada por una cubierta llamada el opérculo. La cápsula y el opérculo se encuentran a su vez protegidos por una caliptra haploide que son los restos del conducto del arquegonio. La caliptra por lo general se desprende cuando la cápsula alcanza la madurez. Dentro de la cápsula, las células productoras de esporas sufren meiosis para formar esporas haploides, a partir de las cuales el ciclo se repite.

Helechos A diferencia de los hongos y de los musgos, la generación más conspicua de los helechos es el esporófito diploide. En los frondes aparecen los esporangios dentro de los cuales ocurre la meiosis formándose las esporas haploides, las cuales inician la generación gametofítica.Los esporangios pueden estar dispersos o agrupados en soros. Las esporas se nutren de los tejidos internos a la pared del esporangio, formando una cavidad en el esporangio a medida que el tejido nutricio se agota y las esporas maduran. Cuando la pared del esporangio se rompe las esporas se liberan y son dispersadas por el viento y donde caen se desarrolla el gametófito, el gametófito debe estar ligado al suelo para que ocurra la fecundación, ya que ésta depende del agua. El gametófito de las pteridofitas se denomina "protalo", normalmente es un talo pequeño, menor a un cm de diámetro, que absorbe agua por todo el cuerpo pero especialmente por rizoides. El gametófito de las pteridofitas es de vida libre ya que no depende del esporófito para su nutrición y crecimiento, generalmente es autótrofo. En el gametófito se desarrollan las estructuras reproductoras multicelulares: arquegonios que darán los gametos femeninos inmóviles, y los anteridios que producirán gametos masculinos móviles flagelados llamados anterozoides. Los anteridios aparecen en la parte posterior del protalo, entre los rizoides, en los grupos primitivos están inmersos en el protalo y su pared no está diferenciada del resto del tejido excepto en la superficie, formando en su interior un elevado número de espermatozoides; en los grupos más recientes los anteridios toman la forma de pequeñas esferas compuestas por una pared dentro de la cual se forman las células espermatógenas que darán 16 o 32 espermatozoides. Los anteridios poseen una célula llamada célula opercular, que es la que cede liberando los espermatozoides al exterior. Los arquegonios aparecen en la cara superior del gametófito, cerca de la escotadura, se forman a partir de una célula superficial que al dividirse va formando el cuello (única parte visible), el vaso y dentro de él la ovocélula y varias células más que degeneran formando una masa mucilaginosa. El mucílago atrae a los espermatozoides por quimiotaxis. Cuando el oocito se fecunda, se formará el cigoto que por sucesivas divisiones mitóticas nutrido por el gametófito femenino, dará el embrión primitivo. El embrión se sigue desarrollando hasta adulto sin entrar en latencia.

Angiospermas La sexualidad de las plantas comprende la alternancia cíclica entre los estados de esporófito (la planta misma, diploide) y de gametófito (el grano de polen y el saco embrionario, ambos haploides). La meiosis que ocurre en las flores posibilita la recombinación y reducción del número de cromosomas y da lugar a la formación de las espora está formado por 8 núcleos haploides y siete células, a saber: la ovocélula u oósfera, dos sinérgidas, una célula central binucleada, y tres antípodas. Por otra parte, las micrósporas desarrollan los granos de polen mediante un proceso de microgametogénesis. El polen maduro está típicamente integrado por tres células haploides (n), dos de las cuales constituyen los gametos masculinoso núcelos generativos. La otra, denominada célula vegetativa, tiene una función relacionada con el crecimiento del tubo polínico. La formación de la semilla en las plantas sexuales involucra el proceso de doble fecundación único en las angiospermas: un gameto masculino (n) se fusiona con la ovocélula (n) para originar al cigoto (2n). A partir de este cigoto se desarrolla el embrión. La célula central del saco embrionario con sus dos núcleos polares (n + n) se fusiona con el otro núcleo generativo del grano de polen para originar el endosperma. La fusión de dos gametos haploides únicos derivados de la distribución al azar del material genético durante las meiosis masculina y femenina resulta en la generación de progenies genéticamente diversas. En resumen, en la reproducción sexual la meiosis y la fecundación producen la recombinación génica de los caracteres de ambos progenitores y, por lo tanto, son procesos creadores de nueva variabilidad genética.

Conservación y biodiversidad

En conservación y biodiversidad de plantas es esencial la colaboración de múltiples seres vivos que pueblan el planeta y de condiciones favorables para la expansión de especies. Hay, en el fenómeno evolutivo que busca la supervivencia de ejemplares y en las estrategias orientadas a evitar la extinción de especímenes de flora y fauna, un gran impacto del accionar humano. La selección artificial y la selección natural influyen y condicionan, por ejemplo, la diversidad genética de plantas de cultivo. Hay que considerar, frente a este panorama, que el genoma resulta afectado por diferentes factores (la variabilidad a nivel genético depende de cómo se altere el cariotipo, las recombinaciones y las mutaciones), de ahí que hay que informarse y actualizar conocimientos si uno se dedica a la agricultura a fin de lograr el mejor rendimiento posible en relación a los cultivos. La domesticación de plantas, asimismo, es una estrategia que le da al hombre el control de la reproducción, la adaptación y la sobrevida de un vegetal con el objetivo de sacarle provecho a los recursos generados a partir de dicho ejemplar, asegurando al mismo tiempo la conservación de especies. La dispersión de semillas por acción humana, del agua, del viento o de otros animales, en cambio, promueve la expansión de plantas por diversos territorios. El resultado es exitoso, de todas maneras, siempre que la semilla llegue a un suelo fértil donde pueda germinar y desarrollarse. Claro que el accionar de la gente también tiene efectos negativos sobre el medioambiente. Ya sea para tratar de contrarrestar las consecuencias perjudiciales de ciertas actividades humanas y para proteger especies de distintos reinos siempre es conveniente implementar estrategias y desarrollar proyectos o iniciativas de conservación de plantas.

Fuentes

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