Ciclo Reproductivo de las Plantas

Modos de reproducción en las plantas

Empecemos por la definición de los dos modos de Reproducción en las plantas: asexual y sexual.

Por ejemplo, la planta Kalanchoepinnata puede reproducirse asexualmente formando plántulas en miniatura a lo largo de los bordes de sus hojas, y cada una de ellas puede desprenderse, echar raíces y convertirse en una nueva planta idéntica a su progenitora.

Por ejemplo, cuando una planta de tomate produce semillas, cada semilla se convierte en una planta ligeramente distinta de la madre: puede que sea más alta o más resistente a las enfermedades.

Las plantas se reproducen sexualmente, asexualmente, ¡o de ambas formas!

Figuras 1-2. Kalanchoe produciendo plántulas asexualmente (izquierda) y plántulas de tomate (derecha).

Ciclo reproductivo de las plantas en Biología

Dos estadios pluricelulares distintos caracterizan el ciclo reproductivo de una planta: el gametofito haploide y el esporofito diploide, uno dando lugar al otro, fenómeno conocido como alternancia de generaciones.

La alternancia de generaciones diferencia a las plantas de los animales, que sólo tienen un estadio pluricelular. Mientras que las células diploides de un animal se dividen por mitosis, a partir del cigoto, para producir su cuerpo diploide, sus células haploides no sufren mitosis: simplemente se convierten en gametos haploides unicelulares.

Por otra parte, en las plantas, tanto las células haploides como las diploides sufren Mitosis, lo que significa que las plantas producen dos tipos de cuerpos pluricelulares. Esto es lo que entendemos por dos etapas pluricelulares.

Antes de entrar en detalles sobre este ciclo reproductivo, repasemos la definición de algunos términos que encontrarás a lo largo del artículo:

Diagrama del ciclo reproductivo de las plantas

El ciclo vital de las plantas (también llamado ciclo reproductivo) se generaliza en el siguiente diagrama. En primer lugar, repasaremos las distintas etapas de este diagrama, y más adelante entraremos en detalle en cómo varía este ciclo entre los distintos grupos de plantas.

Etapas del ciclo reproductivo de las plantas

Las etapas del ciclo reproductivo generalizado de las plantas se resumen como sigue:

• Un esporófito diploide maduro produce cuatro esporas haploides mediante Meiosis.

• Estas esporas haploides sufren mitosis y se convierten en un individuo haploide pluricelular maduro llamado gametofito.

• El gametofito produce gametos masculinos y/o femeninos (espermatozoides y óvulos, respectivamente) mediante mitosis.

• La fecundación, o fusión de los gametos masculino y femenino, forma un cigoto diploide.

• El cigoto se somete a mitosis y se convierte en un esporofito diploide multicelular.

• ...¡y el ciclo vuelve a empezar!

Características y funciones del ciclo de reproducción de las plantas

Una de las dos generaciones puede ser dominante, lo que significa que el individuo de la generación dominante vive más tiempo y crece más que el de la generación menos dominante. Por el contrario, los individuos de la generación no dominante suelen ser diminutos y viven en o sobre el individuo dominante.

Generalmente:

• Las Plantas NoVasculares tienen una generación gametofítica dominante, y el esporofito depende del gametofito.

• Las PlantasVasculares sin Semillas tienen una generación esporofítica dominante. El gametofito no depende de la generación diploide.

• Las plantas conflores (Angiospermas) y las plantas sin flores (Gimnospermas) tienen una generación esporofítica dominante, y el gametofito depende del esporofito.

Ciclo reproductivo de una planta con flores

Ahora que tenemos una idea general de cómo las plantas alternan entre dos etapas, vamos a examinar las variaciones de este ciclo reproductivo en los distintos grupos de plantas, empezando por las plantas con flores.

Estructuras reproductivas de las plantas con flores

Pero antes, he aquí una rápida recapitulación de las partes reproductoras de una planta con flores:

Figura 4. Este diagrama muestra las partes básicas de la flor.

El pistilo representa las partes reproductoras femeninas de la flor. Está formado por el ovario, el estilo y el estigma.

1. El ovario contiene los óvulos.

   • Cada óvulo contiene un megasporangio, que alberga los megasporocitos.

     • Cuando un megaesporocito se somete a meiosis, produce cuatro megaesporas, pero sólo sobrevive una. Entonces se somete a mitosis para convertirse en el saco embrionario. El saco embrionario es el gametofito femenino.

2. El estilo eleva el estigma sobre el ovario y otras partes de la flor.

3. El estigma es una estructura con una superficie pegajosa que atrapa el polen.

El estambre representa las partes reproductoras masculinas de la flor. Está formado por antera y filamento.

1. La antera está formada por microsporangios, que contienen microsporocitos.

   • Los microsporocitos se dividen por meiosis para producir microsporas que se convierten en polen.

   • Cada grano de polen es un gametofito masculino productor de esperma. Contiene una célula generativa y una célula tubular.

2. El filamento une la antera a la flor.

Reproducción de las plantas con flores

Entonces, ¿cómo se reproduce una planta con flores (angiosperma)? Empecemos por la Polinización.

Cuando la polinización se produce en las condiciones adecuadas, el grano de polen germina, haciendo crecer la célula tubular dentro del estilo. A continuación, la célula generadora entra en el tubo y se somete a mitosis, formando dos espermatozoides. El tubo polínico atraviesa el micrópilo, que es una abertura del óvulo.

Un espermatozoide fecunda al óvulo, formando un cigoto diploide. El otro espermatozoide fecunda dos núcleos polares del saco embrionario, formando una célula triploide, que más tarde se convertirá en el endospermo que nutrirá al embrión.

El óvulo fecundado forma ahora la semilla, mientras que el ovario forma el fruto que rodea a la semilla. Cuando la semilla germina, el embrión se desarrolla en un nuevo individuo esporófito.

La generación esporofítica de las angiospermas es más dominante que la gametofítica: el gametofito está unido al esporofito y depende de él.

El ciclo reproductivo de las angiospermas se ilustra en el siguiente diagrama.

Ciclo reproductivo de las plantas no vasculares

Pasemos a otro grupo de plantas: las plantas no vasculares.

A diferencia de las angiospermas y las gimnospermas, las plantas no vasculares tienen una fase gametofítica haploide dominante en su ciclo reproductivo.

Durante su fase gametofítica, una planta no vascular desarrolla varios gametangios (órganos sexuales multicelulares). Los gametangios femeninos se llaman arquegonios, mientras que los masculinos se llaman anteridios. Un arquegonio maduro contiene un óvulo, mientras que un anteridio maduro produce muchos espermatozoides.

La fusión de estos gametos da lugar a la fase esporofita diploide. Para que se produzca la fecundación, la mayoría de las plantas no vasculares necesitan humedad, ya que los espermatozoides suelen viajar sobre una capa de agua (como el agua de lluvia o el rocío) para llegar al óvulo.

El óvulo suele fecundarse dentro del arquegonio para que el joven esporofito en desarrollo esté protegido y alimentado por tejido gametofítico. Durante la mayor parte de su ciclo vital, el esporofito permanece unido al gametofito parental, dependiendo de éste para obtener agua, azúcares y otros nutrientes.