Diferencia entre Fecundación y Germinación en Biología
En muchas ocasiones hemos oído hablar de la reproducción de las plantas, pero lo cierto es que aún surgen muchas dudas al respecto sobre este tema. En primer lugar, hemos de decir, que las plantas se pueden reproducir de dos formas diferentes, es decir, de manera sexual y de manera asexual.
Como el resto de seres vivos, las plantas necesitan reproducirse para perpetuarse en el medio ambiente. Cuando tratamos de clasificar las plantas según su tipo de reproducción, hay dos grandes tipos de reproducción vegetal: la reproducción asexual y la sexual. Hay una enorme variedad en sus métodos y formas de reproducción, pero estos son los dos grandes tipos que las clasifican.
Reproducción Sexual en las Plantas
La reproducción sexual se da a partir del material genético de dos sujetos progenitores, en que se unen los gametos: uno femenino y uno masculino. Es la reproducción más habitual entre las plantas y, de hecho, la reproducción de las plantas por semillas es casi siempre de tipo sexual.
Este tipo de reproducción vegetal puede ocurrir por alogamia, que es cuando esa fecundación se da entre dos plantas diferentes por medio del viento o los insectos polinizadores y otros animales que polinizan, o por autogamia, que es cuando la propia planta se fecunda a sí misma.
Alcatraces: Comúnmente conocidas como Calas, es una de las plantas que se reproducen sexualmente. Este tipo de plantas tiene su origen en el Cabo sudafricano y se caracteriza por ser una planta de hoja perenne la cual puede llegar a medir 1,50 metros de altura.
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Margaritas: También conocidas como chiribitas, se trata de una planta muy común, la cual puede llegar a medir entre 15 cm y 1 metro.
Reproducción Asexual en las Plantas
La reproducción asexual, en cambio, tiene su origen en un proceso de mitosis celular y da lugar a un nuevo individuo exactamente igual a su progenitor.
Polinización, Fecundación y Germinación
La reproducción de las plantas con flores depende de tres procesos: polinización, fecundación y germinación.
Polinización
La polinización de las flores es el paso necesario del polen entre distintas plantas. Este paso puede darse por acción de agentes como el viento o el agua, o por los seres vivos polinizadores, que son generalmente insectos, aunque a veces se da por aves, como los colibrís, o pequeños mamíferos.
Las flores atraen a los insectos polinizadores con sus colores y aromas y cuando se acercan a alimentarse del néctar, estos insectos se impregnan de polen. Al viajar luego a alimentarse de otras flores, transportan allí el polen y puede darse la siguiente fase: la fecundación.
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La polinización finaliza cuando el grano de polen llega al estigma. El grano de polen es transportado por el viento o por algún insecto al estigma del pistilo de la flor. A esto se le llama polinización.
Es el transporte de los granos de polen desde el estambre hasta el estigma del carpelo en las Angiospermas.
Tipos de polinización:
- Autopolinización: el estambre y el carpelo se localizan en la misma flor o el mismo individuo.
- Polinización cruzada: el polen es transportado hasta el estigma de otra flor de otro individuo. Es la más habitual.
- Polinización anemófila: El polen es transportado por el viento.
- Polinización ornitófila: El polen es transportado por las aves.
- Polinización entomófila: El polen es transportado por los insectos.
En la Angiospermas la polinización puede ser anemófila, pero más frecuentemente es ornitófila y entomófila.
Fecundación
Cuando un grano de polen cae el estigma de un pistilo, se forma un cigoto, que no es otra cosa que el embrión de la nueva planta. Es una célula primera que empezará a dividirse y crecer, protegida y alimentada por la propia planta, que le dará una cubierta dura: se crea una semilla.
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Cuando esto ocurre, la capa externa protectora del polen llamada exina se rompe, dejando que el líquido que se encuentra dentro se introduzca en el estigma, formando una “gota alargada” (tubo polínico) en cuyo extremo se encuentran los núcleos espermáticos (gametos masculinos).
Entonces ocurre la germinación del grano de polen. Éste emite una prolongación denominada tubo polínico, que crece por los tejidos internos del estigma, estilo y ovario hasta alcanzar el gametofito femenino localizado en el rudimento seminal del ovario.
Durante la germinación del grano de polen, el núcleo generativo se divide en dos núcleos denominados espermáticos o germinativos. Así, en el frente de crecimiento del tubo polínico van tres núcleos, uno denominado vegetativo seguida por los dos núcleos denominados germinativos o espermáticos.
Se cree que el núcleo vegetativo es el responsable de la formación y alargamiento del tubo polínico, que no es más que una prolongación de la pared interna (intina) del grano de polen que sale a través de algún poro de la pared externa (exina). Hay que tener en cuenta que es un recorrido de una enorme distancia a lo largo del estilo de la flor.
Si alcanza el rudimento seminal por la chalaza la fecundación se denomina chalazogámica y si entra por el micropilo se denomina porogámica.
Cuando el tubo polínico se aproxima al saco embrionario, una de las células sinérgidas del gametofito femenino empieza a deteriorarse, en preparación para la entrada de la punta del tubo polínico.
Tras la entrada en el saco embrionario, el núcleo germinativo más avanzado se fusiona con los núcleos polares del gametofito femenino formando el endospermo triploide. El núcleo germinativo rezagado se fusiona con el óvulo formando el zigoto diploide. Completando así la doble fecundación, que es una de las características más destacadas de la fecundación de las angiospermas.
El óvulo sufre un proceso similar al del polen. A diferencia del polen el óvulo sufre tres mitosis sucesivas (M1,2,3) .
La fecundación consiste en la unión de uno de los núcleos espermáticos con el gameto femenino (oosfera). Como ambas células son haploides (n) se originará un cigoto diploide (2n) que más tarde dará lugar al embrión. El otro núcleo espermático se une a los dos núcleos secundarios (núcleos polares) del óvulo, por lo que el resultado es una célula triploide (3n), que más tarde al multiplicarse dará lugar al albumen, tejido que actuará como material nutritivo para el embrión.
Formación y Partes de la Semilla y el Fruto
Alrededor de la semilla crecerá también un fruto, que protegerá la semilla y la proveerá de sustancias necesarias y nutrientes. Este fruto, habitualmente diseñado para atraer a animales y ser consumido, acabará o bien cayendo al suelo, o siendo transportado lejos por alguno de sus depredadores, dando así unas mayores posibilidades de propagación a sus semillas.
Fruto: Su pared se llama pericarpio y está formada por tres capas:
- Epicarpio: Es la capa más externa, a la que comúnmente se denomina piel.
- Mesocarpio: Es la capa intermedia, jugosa en los frutos carnosos y dura y coriácea en los secos.
- Endocarpio: Es la capa más interna; suele ser leñosa.
Germinación
Una vez la semilla caiga en suelo fértil y en las condiciones adecuadas, empieza la fase de germinación, que es cuando la semilla se abre y forma raíces y un brote, es decir, la nueva planta.
Es el proceso mediante el cual el embrión de la semilla se activa, se desarrolla y crece hasta la emisión de una radícula.
La germinación se inicia normalmente con una entrada de agua a través del micropilo, residuo del tubo polínico producido durante la fecundación. Estas cubiertas son normalmente impermeables al agua por su cutícula con contenido en ceras.
Cuando se elimina la impermeabilidad por los elementos, hongos o patógenos, o por el paso por el tracto de los animales, el agua entra y también el oxígeno y los inhibidores son neutralizados.
Se produce entonces un aumento del tamaño de las células del embrión, para lo que tienen que relajar sus paredes celulares. La división celular no es frecuente en este primer paso de la germinación. En Arabidopsis, la extensión celular se da sobre todo en la región del hipocótilo próxima a la radícula y en la zona de transición. Esta expansión lleva a la ruptura de la testa y es tanto logitudinal como radial, lo que crea presión en todas las direcciones.
Le sigue una activación del metabolismo y una nueva fase de incorporación de agua acompañada de la emisión de la radícula, donde se considera que la germinación se ha completado.
Durante la germinación el embrión emplea el material de reserva almacenado en el endospermo o en los cotiledones. La germinación ocurre en condiciones determinadas, las cuales dependen de la especie de planta.
El endospermo se tiene que debilitar para permitir la germinación, normalmente por una señal del embrión y una producción de hormonas, sobre todo las giberelinas. En las plantas dicotiledóneas es la radícula la primera estructura en crecer. Esto ocurre a la vez que el tejido provascular se transforma en xilema y floema funcionales. Posteriormente se desarrolla el epi...
Las semillas son muy resistentes y pueden esperar grandes cantidades de tiempo a que las condiciones sean las adecuadas para germinar.
Tipos de Plantas Según su Reproducción
Las plantas con flores, según su reproducción, se pueden dividir entre gimnospermas y angiospermas. Las plantas sin flores se reproducen de forma diferente, ya que no cuentan con flores o semillas. Los helechos o los musgos, por ejemplo, son plantas que se reproducen por esporas de la siguiente forma:
Las esporas se almacenan en el envés de las hojas en unos saquitos llamados soros. Estos solo se abren cuando el tiempo es seco, dejando que el viento transporte las esporas, minúsculas y muy ligeras.
Cuando la espora caída al suelo reciba las condiciones necesarias de humedad y temperatura, germinará dando lugar a un gametofito: una pequeña planta con los órganos sexuales tanto femenino como masculino.
El agua de las lluvias transportará las células masculinas de este gametofito hasta otro femenino y, cuando esta fecundación se dé, saldrá un nuevo individuo de la especie.
Es importante señalar que los gametofitos son plantas muy pequeñas y que no son especímenes adultos de su especie y, además, su única función ser parte de la reproducción de la planta. Así, un gametofito de helecho no es un helecho, si no una parte del proceso de reproducción por esporas.
Aparte de esto, queremos aclarar que las plantas sin flores se pueden dividir en briófitas y pteridofitas.
Glosario de Conceptos
- Gametogénesis: Proceso de formación de los gametos.
- Gametangio: Órgano productor de gametos.
- Arquegonio: Órgano productor de gametos femeninos.
- Oosfera: Gameto femenino.
- Anteridio: Órgano productor de gametos masculinos.
- Anterozoide: Gameto masculino.
- Esporogénesis: Proceso de formación de las esporas.
- Esporangio: Órgano productor de esporas.
- Meiospora: Espora haploide producida por meiosis.
- Gametofito: Planta pluricelular haploide (n), procedente de la germinación de la meiospora, y que origina por mitosis los gametos haploides (n).
- Esporofito: Planta pluricelular diploide (2n), procedente del cigoto, y que origina por meiosis las esporas haploides o meiosporas (n).
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