La sexualidad vegetal trata una
amplia variedad de sistemas de reproducción sexual existentes en el reino
vegetal. Este artículo describe los aspectos morfológicos de la reproducción
sexual de las plantas. La reproducción sexual en las plantas fue
descubierta por Rudolf Jakob Camerarius y publicada en su obra De
sexu plantarum epistola («Epístola acerca del sexo de las plantas») en
1694.
El hecho de que las plantas emplean
numerosas estrategias diferentes para realizar su reproducción sexual fue
utilizado desde una perspectiva puramente estructural por Carlos
Linneo (1735 y 1753) para proponer un sistema de clasificación de las
plantas con flores. Posteriormente este tema fue tratado por Christian K.
Sprengel (1793) quien describió la sexualidad de las plantas como el
"secreto develado por la naturaleza" y, por primera vez, comprendió
las interacciones bióticas y abióticas del proceso de polinización.
Las teorías de Charles
Darwin sobre selección natural se basan en su trabajo. En el
caso de las flores, las estructuras reproductivas de angiospermas,
son más variadas que las estructuras equivalentes de cualquier otro grupo de
organismos, y las plantas con flores también tienen una diversidad de sistemas
sexuales que no tiene comparación (Barrett, 2002). Pero la sexualidad y la
importancia de las estrategias de reproducción sexual no son menos importante
en el resto de los grupos de plantas. El sistema reproductivo es el factor más
importante que determina la estructura de apareamiento de las poblaciones de
plantas nonclonal. La estructura de apareamiento a su vez controla la cantidad
y la distribución de la variación genética, que constituye un elemento central
en el proceso de la evolución (Costich, 1995).
El aparato reproductor femenino en las plantas
La sexualidad vegetal trata una
amplia variedad de sistemas de reproducción sexual existentes en el reino
vegetal. Este artículo describe los aspectos morfológicos de la reproducción
sexual de las plantas. La reproducción sexual en las plantas fue
descubierta por Rudolf Jakob Camerarius y publicada en su obra De
sexu plantarum epistola («Epístola acerca del sexo de las plantas») en
1694.
El hecho de que las plantas emplean
numerosas estrategias diferentes para realizar su reproducción sexual fue
utilizado desde una perspectiva puramente estructural por Carlos
Linneo (1735 y 1753) para proponer un sistema de clasificación de las
plantas con flores. Posteriormente este tema fue tratado por Christian K.
Sprengel (1793) quien describió la sexualidad de las plantas como el
"secreto develado por la naturaleza" y, por primera vez, comprendió
las interacciones bióticas y abióticas del proceso de polinización.
Las teorías de Charles
Darwin sobre selección natural se basan en su trabajo. En el
caso de las flores, las estructuras reproductivas de angiospermas,
son más variadas que las estructuras equivalentes de cualquier otro grupo de
organismos, y las plantas con flores también tienen una diversidad de sistemas
sexuales que no tiene comparación (Barrett, 2002). Pero la sexualidad y la
importancia de las estrategias de reproducción sexual no son menos importante
en el resto de los grupos de plantas. El sistema reproductivo es el factor más
importante que determina la estructura de apareamiento de las poblaciones de
plantas nonclonal. La estructura de apareamiento a su vez controla la cantidad
y la distribución de la variación genética, que constituye un elemento central
en el proceso de la evolución (Costich, 1995).
El aparato reproductor femenino, gineceo, está situado en el interior del cáliz y consta de tres partes:
- El estigma, que es la parte del gineceo encargada de recoger los granos de polen provenientes de las anteras de la misma flor o de otras.
- El estilo que nace en el ovario, con longitud variada y termina en el estigma.
- El ovario, órgano que acoge a los óvulos o células sexuales femeninas. De ellas nacerá el fruto.
GAMETOGÉNESIS FEMENINA
La gameta femenina (óvulo: n haploide) se forma a partir de una célula del megaesporangio. Dicha célula (Célula Madre de la Megáspora) sufre meiosis y da origen a cuatro productos meióticos, haploides) de los cuales tres degeneran. El núcleo que sobrevive sufre tres divisiones mitóticas sucesivas y da origen a una estructura llamada gametofito femenino ó saco embrionario que contienen ocho núcleos haploides genéticamente iguales, uno de los cuales es el óvulo.
Por el contrario, como ya ha sido explicado anteriormente, el proceso de formación del polen ocurre de manera distinta: a partir de las células madre localizadas en los sacos polínicos sufren una meiosis dando lugar a cuatro células haploides con solo núcleo. Posteriormente, cada grano de polen se dividirá por mitosis obteniendo dos núcleos.
Observando las dos imágenes superiores se pueden contrastar las diferencias que existen entre ambos procesos.
En esta imagen podemos observar el óvulo con detalle
LA FECUNDACIÓN
Para alcanzar la gameta femenina (oósfera), el grano de polen primero se deposita en el estigma y luego avanza hasta la parte inferior del carpelo (a través de un tubo que él mismo genera llamado tubo polínico) hasta llegar a la gameta femenina.
Cuando el tubo polínico llega hasta el óvulo, uno de los gametos masculinos se fusiona con la oósfera para dar la cigota (diploide), a partir de la cual se formará luego el embrión por sucesivas mitosis; mientras que el otro gameto se une con los núcleos polares para dar la célula madre del endosperma (triploide). A partir de esta célula, también por mitosis, se formará el endosperma, tejido que almacena las sustancias de reserva de la semilla.
El resultado final de la fecundación en las plantas es la obtención de la semilla, la cual contiene al embrión y a las sustancias de reserva.
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A continuación se muestra cómo sucede el proceso de reproducción en las plantas, en concreto en un lirio, gracias a fotografías reales tomadas al microscopio.
Se observan las microsporas que se forman en el saco polínico
Granos de polen maduros en la antera
Granos de polen maduros. Se pueden apreciar los dos núcleos
Tubo polínico
Óvulo después de la primera división meiótica
Megagametofito originado a partir de una megáspora. Son apreciables los 8 núcleos
El androceo es el conjunto de órganos masculinos de la flor, que son el conjunto de estambres, también llamados micrófilos. Allí se forman los gametos masculinos, que están incluidos en los granos de polen y está diferenciado en dos partes, una estéril, el filamento, y una fértil, la antera. Una antera típica tiene dos lóculos o sacos polínicos, las zonas donde se forma el polen y que tras madurar se libera tras la apertura de la antera.
Esquema de la antera y la meiosis del polen
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Esquema de la meiosis del polen
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La antera. Se observan los sacos polínicos, con el polen
maduro, ya que está saliendo al exterior.
En el centro se observa un haz vascular.
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El proceso de formación del polen consta de dos procesos llamados microesporogenesis y microgametogenesis. Los granos de polen se forman en los estambres, concretamente en las anteras. Cada antera tiene dos tecas, y cada una de ellas posee dos sacos polínicos en los que se localizan las células madre que, por meiosis, darán origen a cuatro células haploides con un solo núcleo. Este proceso se denomina microesporogenesis. Cada microespora dará lugar a un grano de polen.
Grano de polen maduro |
En el saco polínico, el núcleo del grano de polen se dividirá por mitosis dando dos núcleos. Este proceso se llama microgametogenesis, cuyo resultado es la formación de polen, que ya está listo para salir del saco polínico hacia el estigma para realizar la fecundación.
- A. Antera
- B. Saco polínico
- C y D. Meiosis del polen
- E. Mitosis del núcleo y formación de dos núcleos
- F. Grano del polen maduro
En el siguiente vídeo podemos observas la reproducción de las plantas:
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