viernes, 7 de enero de 2011

Ciclos de vida II: las plantas con semilla

El término espermafitas, carente de valor sistemático, se utiliza con frecuencia para incluir a las Gimnospermas (coníferas, etc.) y a las Angiospermas, es decir, a los dos grupos vegetales que realmente han conseguido adaptarse completamente al medio terrestre, al independizar su reproducción del medio acuático. Este proceso se dio gracias a la aparición de una importante innovación evolutiva, la semilla, estructura que da nombre al grupo.

Respecto a su ciclo de vida, todas las espermafitas se caracterizan, al igual que las pteridofitas, por presentar una fase diploide (espermafito) bien desarrollada y de vida larga, frente a una fase haploide (gametofito) muy reducida. En este grupo la reducción del gametofito se lleva al límite, hasta el punto de queel gametofito femenino no vive como generación independiente, sino que se mantiene dentro de la planta diploide, mientras que el gametofito masculino está reducido a unas pocas células (grano de polen). De esta forma, las plantas terrestres consiguieron esquivar uno de los principales problemas para la adaptación al medio terrestre: la necesidad de que el gameto masculino sea una estructura desnuda, para favorecer la fecundación.

Los órganos del esporofito donde se producen las esporas reciben el nombre de esporangios. Cuando los esporangios masculinos y femeninos son diferentes se dice que la planta es heterospórica. En el caso de las plantas con semilla, el esporangio masculino es de pequeño tamaño (microsporangio) y se abre (es dehiscente), mientras que el esporangio femenino es de tamaño grande (macrosporangio) y no se abre (es indehiscente).
El gametofito masculino está reducido al grano de polen. Éste consta de una pared engrosada en cuyo interior aparecen dos núcleos que comparten un mismo citoplasma. El núcleo vegetativo dará lugar a la formación del tubo polínico, mientras que el núcleo germinativo sufrirá, en las Angiospermas, una mitosis para dar lugar a dos gametos masculinos, que intervendrán en un proceso de doble fecundación. Por su parte, el gametofito femenino está formado por un total de siete células: el óvulo, rodeado por dos células llamadas sinérgidas, en un extremo de la estructura, otras tres células en el extremo opuesto, llamadas antípodas, y dos núcleos polares, que forman una gran célula central. Estos dos núcleos se fusionan entre sí para dar lugar a un único núcleo diploide denominado núcleo secundario.
El gametofito femenino permanece siempre dentro del megasporangio (es decir, del ovario), mientras que el gametofito masculino, el grano de polen, es dispersado mediante el viento, los insectos o, en otros casos, el agua. Dado que el grano de polen está protegido por un par de cubiertas gruesas, que lo hacen impermeable, la reproducción de las espermafitas es totalmente independiente del agua, ya que no poseen una fase de espora libre, sin cubierta, que deba moverse en un medio hídrico.
Una vez que el polen alcanza el ovario de otra planta una de sus células, la célula del tubo polínico, crece a lo largo del estilo hasta alcanzar el saco embrionario. Al alcanzarlo, el núcleo de esta célula degenera y muere, pero deja un camino abierto para que ocurra la fecundación.
En las gimnospermas este proceso consiste, simplemente, en que el núcleo espermático (único) del grano de polen se une al núcleo del óvulo, mientras que la célula polar del saco embrionario prolifera para originar una capa celular haploide, el endospermo, de la que se nutrirá el embrión durante su desarrollo.
En cambio, en las Angiospermas el proceso es levemente distinto: el núcleo espermático del grano de polen se divide mediante mitosis. Uno de los resultados de esta mitosis fecunda al óvulo, dando lugar a un cigoto diploide, mientras que el otro se une a los dos núcleos polares, de modo que el endospermo es, en este caso, triploide.
El saco embrionario fecundado se transforma en semilla, constituyendo el primer estadio de la vida del esporofito. La semilla puede permanecer en estado latente durante un tiempo prácticamente indefinido, hasta que se den las condiciones apropiadas para germinar. Los nutrientes necesarios para este proceso están almacenados en el endospermo.
Cuando la planta alcanza la madurez se forman los órganos reproductivos, los conos en el caso de las Gimnospermas y las flores en las Angiospermas. En estas estructuras se desarrollan los microsporangios (estambres) y los macrosporangios (ovario), donde ocurre la meiosis que da lugar a la formación directa de los gametofitos.