Estructuras reproductoras en el Reino Plantae. Botanica 9. Botánica

Estructuras reproductoras en el Reino Plantae. Botanica 9.

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Autor: Francisco Javier Mendivil Navarro Fecha: 19 de diciembre de 2022 última revisión

TEMA IX: ESTRUCTURAS REPRODUCTORAS.

Esporocistes y esporangios.

Cada organismo tiene varias estructuras de reproducción. Las estructuras de reproducción son muchas y muy variadas. Las estructuras que producen esporas se denominan esporangios. En los organismos más sencillos productores de esporas conviene llamarlos esporocistes. En los organismos más primitivos, a partir de una madre obtenemos un esporociste siempre y cuando sea la pared protectora sea la propia pared materna. Si la célula madre se provee de una pared de células estériles protectoras que rodean se trata de una estructura más compleja que se denomina esporangio. Entonces diremos que un esporociste procede de una célula que divide el contenido y cuya pared no sufre modificaciones, por el contrario el esporangio exige una pared de células protectoras.

Gametocistes y gametangios.

Como gametangios tenemos el anteridio que es el gametangio masculino y que produce gametos masculinos. Está cubierto de células estériles y en el interior hay células madre que se dividen; por otro lado tenemos el arquegonio que es el gametangio femenino y que también está cubierto por células estériles.

Los ejemplares más primitivos tienen gametocistes que si son masculinos se denominan espermatocistos y si son femeninos oogonios.

Ejemplos de estructuras reproductoras.

Euglena es una alga verde a la que no se le conoce ninguna estructura reproductora. Se reproduce por bipartición.

En algunas algas pardas se organiza una estructura triangular pluricelular y que aparece de trecho en trecho en el talo, esta estructura puede recibir el nombre de propágulo, y se desprende desarrollando toda la planta.

Los hongos tienen estructuras filiformes, son las hifas que en su conjunto constituyen el micelio. Algunas hifas se fragmentan en el extremo, son unicelulares y actúan como propágulos. Es más propio hablar de propágulos si la estructura es pluricelular.

Otros hongos presentan estructuras estoloníferas, rastreras, que se desarrollan siempre que haya un sustrato adecuado. Estas estructuras maduran en los extremos dando esporocistes, si en el suelo hay nutrientes entonces desarrollan los esporocistes.

La Caulerpa prolifera es pariente de la Caulerpa taxifolia, las dos tienen capacidad de regeneración por fragmentación, desarrollan estolones que se extienden por la arena y se entierran momento en el que enraízan. La C. Taxifolia no tiene biorreguladores, por lo que se desarrolla sin competencia desplazando a otras plantas.

Muchos organismos frente a condiciones adversas se rodean de una cubierta más gruesa que la normal, acumulan sustancias y ralentizan su existencia. Las estructuras de resistencia soportan condiciones adversas durante mucho tiempo. Son estructuras de muy diverso tipo. Algunas algas verdes, como la Chlorella, que es unicelular e inmóvil, se cultiva mucho y se utiliza para enriquecimiento de los alimentos ya que tiene muchas proteínas, de vez en cuando se divide dando cuatro nuevas células que son más pequeñas que la madre y se denominan autosporas.

Existen otras algas verdes que forman pequeñas colonias de 4 u 8 individuos (cenobio). Éstos dividen el contenido y se constituyen en autosporas.

Otras algas son cenobios más organizados. Cada una de las células que constituyen el cenobio pueden dividir el contenido constituyendo muchas zoosporas, éstas se organizan y constituyen un nuevo cenobio.

De trecho en trecho en algunas algas aparece un tipo de espora siempre móvil que presentan una esfera de flagelos, la estefanoconta.

Otro tipo da lugar a esporas móviles que aparecen en conjunto reciben el nombre de zoospora compuesta. Se organizan en esporocistes.

En hongos como la Saprolegnia aparecen zoosporas que son incapaces de germinar, necesitan pasar primero por un estado de quiste del que germina una zoospora secundaria, ésta ya con capacidad germinativa.

Los líquenes son dualidades, son organismos que están compuestos por una parte algal y otra fúngica, el líquen es pues una auténtica unidad morfológica y fisiológica. Para que un líquen se reproduzca bien debe presentar tanto los componentes de los hongos como los componentes de las algas, los líquenes tienen gonidios donde hay porciones alargadas que se fragmentan y uno de estos fragmentos tiene en el interior una parte algal y otra fúngica y que están protegidas por una “corteza”. El contenido aflora en las grietas y estas toman un aspecto pulvurulento gracias a los saprotelios que han aflorado del interior de estos fragmentos. Las dos partes han de contactar con sus respectivas partes complementarias.

Las algas conjugadas son seres haplontes, tras la formación del zigoto, que es de resistencia, aparece la fase meiótica donde se pueden obtener cuatro individuos, pero también pueden ser tres, dos o uno. Normalmente solo se da lugar a un individuo hábil, los demás degeneran.

Los hongos inferiores dan zigotos de resistencia, pero que son polizigotos, estos polizigotos se denominan así porque contienen multitud de células diploides. Si cuando se fusionan dos gametos tenemos dos zigotos, cuando se fusionan dos gametocistos tenemos un polizigoto. Al producirse la meiosis se dan muchas esporas.

Los hongos en general dan lugar a estructuras muy pequeñas que son muy fáciles de diseminar, por el contrario, al ser muy pequeños contienen pocas sustancias de manera que al nacer tienen que caer en un sitio adecuado sino mueren. Los hongos presentan la mayor variedad de estructuras reproductoras.

El hongo Lecanora presenta unas urnas internas denominadas picnidios que se comunican con el exterior mediante un pequeño poro por el que salen las esporas.

El hongo tipo basidiomicetes presenta un cuerpo fructífero, la seta, que debajo del sombrero tiene las esporas.

Otras estructuras que se forman son el apotecio que forma una copa abierta y el peritecio que es parecido al picnidio, sólo que en el picnidio hay esporas de origen asexual mientras que en el peritecio las esporas son de origen sexual. El cleistotecio es una estructura muy pequeña y que aprovecha este pequeño tamaño para desplazarse.

En basidiomicetes el esporociste es de origen sexual y recibe el nombre de basidio, en ascomicetes el esporociste se denomina asca. Los dos se organizan en el extremo de micelios dicarióticos (las células tienen dos núcleos complementarios). Se produce la meiosis, pero además en ascomicetes se produce una mitosis de manera que al final se obtienen 8 ascosporas de origen endógeno. En basidiomicetes no hay una mitosis y tras la meiosis las esporas migran hacia el extremo organizándose como 4 exosporas, las basidiosporas.

Trofófilos y esporófilos.

Un trofófilo es una estructura de planta superior (adaptada a un ambiente terrestre) encaminada a la realización óptima de la función clorofílica. Evolucionan hacia las auténticas hojas.

Un esporófilo es una estructura encaminada a la protección de los esporangios, y ya se ha modificado mucho.

Un trofoesporófilo tiene como misión la función clorofílica a la vez de la protección de los esporangios (p.e. una hoja de helecho con los soros).

Isosporia y heteroesporia.

Un ejemplo de isosporia es un helecho que da lugar a esporas todas idénticas y que al desarrollarse generan un gametofito (pequeño) que es monoico. Con la evolución surgen la heterosporia donde las esporas ya no son todas iguales y se encuentran dos tipos distintos de esporangios, los macro o megasporangios que organizan pocas y grandes esporas (macrosporas, megasporas) y los microsporangios que organizan esporas pequeñas (microsporas). Las microsporas organizan el gametofito masculino y las macrosporas suelen organizar el gametofito femenino.

Todas las plantas superiores son heterosporas, los pteridófitos tienen tanto isosporia como heterosporia, un ejemplo de pteridofito heterosporeo es la Selaginella donde tenemos dos tipos de esporas que proceden del macrosporangio y del microsporangio. La macrospora divide el contenido repetidamente, es haploide, y se aprecia uno o varios arquegonios (gametangios), ya están protegidos. Con la evolución el arquegonio se introduce en el gametofito reduciendo el número de células. La parte masculina es independiente, cada microspora divide el contenido y constituye un gametofito que se desarrolla en el interior de las paredes del mismo, se constituyen gametos móviles, muchos anterozoides, que serán capaces de nadar (dependerán del agua) hasta alcanzar un arquegonio. La pared en el gametofito femenino se agrieta y organiza estructuras para la captura del agua (en la parte superior se constituyen uno o varios arquegonios). De los varios arquegonios del gametofito sólo es viable uno, ya que el que inicia el desarrollo ocupa gran lugar en un espacio tan reducido.

Caso intermedio entre isosporia y heterosporia :

Hay un grupo denominado Equisetos, que en principio son isosporeos morfológicos pero no funcionales. Las esporas pueden caer en suelos ricos o en suelos pobres, las esporas masculinas son independientes del medio, las femeninas implican un pequeño desarrollo, el desarrollo de los gametofitos está condicionado por el medio, si éste es pobre el gametofito será masculino, pero si es rico el gametofito tiende a ser femenino.

Las gimnospermas y angiospermas son heterosporeas. La microspora es el grano de polen (gametos independientes del agua), dentro del grano de polen se organizan los gametos masculinos, se organiza el gametofito masculino. En este gametofito masculino hay dos gametos, además de células que ayudan a estos gametos a alcanzar el gametofito femenino. Se observa que el número de células es pequeño (dos gametos y una célula encargada de organizar el tubo polínico). Aparecen otras células que no tienen un papel determinado, lo que implica un cierto gasto.

Un óvulo de una gimnosperma consta de una cubierta protectora que recibe el nombre de tegumento, en términos generales, en las gimnospermas hay un tegumento que rodea a una parte central denominada nucela, en la que destaca una célula próxima al extremo que sufre una meiosis, situándose entonces las cuatro células en columna. Se inicia la fase haploide, de estas cuatro células tres degeneran, únicamente queda la más inferior que se considera como la macrospora y que se divide repetidamente hasta constituir dos estructuras arquegoniales (dos arquegonios sumamente sencillos) y que se sitúan hacia el extremo, constituyendo el gametofito que es haploide. A la vez que sucede esto, el grano de polen viaja y alcanza la zona superior de la nucela. Cuando se produce el contacto con la nucela, una célula del grano denominada célula vegetativa organiza un tubo polínico que llega a las proximidades del arquegonio o de los arquegonios. Una vez llega allí, el tubo polínico se abre y salen los gametos que nadan y alcanzan la oocélula (gameto femenino) en el interior del arquegonio. Se forma el zigoto que es el comienzo de la fase diploide y existe una clara heterosporia, la única macrospora es el gametofito.

En angiospermas se localizan las microsporas en el interior de los estambres, un estambre es un microsporófilo y consta de un filamento que acaba en la antera (dos tecas cada una con dos sacos polínicos que son los microsporangios). Se organizan los granos de polen o microsporas. Las anteras se abren y dejan escapar los granos de polen que viajan mediante un vector, independientemente del agua. El gametofito masculino está reducido al máximo, consta de tres células. Una de estas células es la vegetativa que se encarga de organizar el tubo polínico, mientras que las otras dos células son los gametos, los dos son absolutamente necesarios puesto que en angiospermas se produce la doble fecundación, y se formarán dos zigotos. En gimnospermas sólo hace falta un gameto por lo que la fecundación es simple, formándose un único zigoto. El gametofito femenino (óvulos) se sitúa en el interior del carpelo (es un macrosporófilo) y no en la axila de una escama como ocurría en gimnospermas. El óvulo tiene dos tegumentos, no uno como en gimnospermas, pero se conocen casos de angiospermas en los que el óvulo sólo tiene un tegumento. En el interior del óvulo aparece la nucela de la que destaca una célula que sufre meiosis, se obtienen cuatro células en columna de las que tres degeneran y la restante es la auténtica macrospora. Esta macrospora divide el contenido mediante tres mitosis, con lo que se tienen ocho células. En una angiosperma típica el gametofito femenino procede de la única macrospora superviviente y conforma el saco embrional que consta de ocho células haploides. Estas ocho células se disponen de la siguiente manera: en un extremo (arriba o abajo) se sitúan tres antípodas que no tendrán papel como norma general, en medio se encuentran los dos núcleos secundarios del saco embrional que se fusionarán volviendo a formar una estructura diploide, y por último, en el otro extremo se sitúan tres células, dos de estas son las sinérgidas que actúan como ayudantes para la apertura del tubo polínico y entre ellas está la oocélula o macrogameto femenino. Llegan dos gametos, uno irá a la oocélula formando el zigoto que será diploide, el otro gameto se fusionará con los núcleos secundarios formando una célula inicial triploide (3n) que se denomina endosperma. Según lo observado vemos que las plantas superiores son heterosporeas.



Índice alfabético de plantas.

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TEMA I: LOS VEGETALES EN EL CONTEXTO DE LOS REINOS DE ORGANISMOS.

2. – ORGANIZACIÓN.

TEMA II: PROCARIOTAS Y EUCARIOTAS.

TEMA III: ORGANIZACIÓN VEGETATIVA DE LOS CORMÓFITOS (I).

TEMA IV: ORGANIZACIÓN VEGETATIVA DE LOS CORMÓFITOS (II).

TEMA V: ADAPTACIONES.

TEMA VI: INTERACCIONES BIÓTICAS.

3 – REPRODUCCIÓN.

TEMA VII: LA REPRODUCCIÓN EN LOS VEGETALES Y HONGOS.

TEMA VIII: CICLOS BIOLÓGICOS.

TEMA IX: ESTRUCTURAS REPRODUCTORAS.

TEMA X: LA FLOR.

TEMA XI: EL ANDROCEO.


¿Que son los Cactus?.

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