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Generación de gametofitos del ciclo de vida de la planta

Generación de gametofitos del ciclo de vida de la planta

UNA gametofito representa la fase sexual de la vida vegetal. Este ciclo se denomina alternancia de generaciones y los organismos alternan entre una fase sexual, o generación de gametofitos y una fase asexual, o generación de esporofitos. El término gametofito puede referirse a la fase de gametofito del ciclo de vida de la planta o al cuerpo u órgano particular de la planta que produce gametos.

Es en la estructura gametofita haploide donde se forman los gametos. Estas células sexuales masculinas y femeninas, también conocidas como óvulos y espermatozoides, se unen durante la fertilización para formar un cigoto diploide. El cigoto se convierte en un esporofito diploide, que representa la fase asexual del ciclo. Los esporofitos producen las esporas haploides a partir de las cuales se desarrollan los gametofitos haploides. Dependiendo del tipo de planta, la mayor parte de su ciclo de vida puede gastarse en la generación de gametofitos o en la generación de esporofitos. Otros organismos, como algunas algas y hongos, pueden pasar la mayor parte de sus ciclos de vida en la fase de gametofitos.

Desarrollo de gametofitos

Sporophytes de musgo. Santiago Urquijo / Momento / Getty

Los gametofitos se desarrollan a partir de la germinación de esporas. Las esporas son células reproductivas que pueden dar lugar a nuevos organismos de forma asexual (sin fertilización). Son células haploides que se producen por meiosis enesporofitos. Tras la germinación, las esporas haploides se someten a mitosis para formar una estructura gametofita multicelular. El gametofito haploide maduro produce gametos por mitosis.

Este proceso difiere de lo que se ve en los organismos animales. En las células animales, las células haploides (gametos) solo se producen por meiosis y solo las células diploides sufren mitosis. En las plantas, la fase gametofita termina con la formación de un cigoto diploide por reproducción sexual. El cigoto representa la fase de esporofito, que consiste en la generación de plantas con células diploides. El ciclo comienza de nuevo cuando las células esporofitas diploides se someten a meiosis para producir esporas haploides.

Generación de gametofitos en plantas no vasculares

LIVERWORT. Marchantia, femenino Gametophyte Archegonium estructuras portadoras en una hepática. Las estructuras en forma de paraguas acechadas soportan arquegonia. Ed Reschke / Photolibrary / Getty Images

La fase gametofita es la fase primaria en plantas no vasculares, como musgos y hepáticas. La mayoría de las plantas son heteromórfico, lo que significa que producen dos tipos diferentes de gametofitos. Un gametofito produce óvulos, mientras que el otro produce esperma. Musgos y hepáticas son también heterosporoso, lo que significa que producen dos tipos diferentes de esporas. Estas esporas se desarrollan en dos tipos distintos de gametofitos; un tipo produce esperma y el otro produce óvulos. El gametofito masculino desarrolla órganos reproductivos llamados antheridia (produce esperma) y se desarrolla el gametofito femenino arquegonia (producir huevos).

Las plantas no vasculares deben vivir en hábitats húmedos y depender del agua para unir los gametos masculinos y femeninos. Tras la fertilización, el cigoto resultante madura y se convierte en un esporofito, que permanece unido al gametofito. La estructura del esporofito depende del gametofito de alimentación porque solo el gametofito es capaz de la fotosíntesis. La generación de gametofitos en estos organismos consiste en la vegetación verde, frondosa o musgosa ubicada en la base de la planta. La generación de esporofitos está representada por los tallos alargados con estructuras que contienen esporas en la punta.

Generación de gametofitos en plantas vasculares

El prothallium es la fase gametofita en el ciclo de vida del helecho. Las protalias en forma de corazón producen gametos que se unen para formar un cigoto, que se convierte en una nueva planta esporofita. Lester V. Bergman / Documental de Corbis / Getty Images

En plantas con sistemas de tejido vascular, la fase de esporofito es la fase primaria del ciclo de vida. A diferencia de las plantas no vasculares, las fases de gametofito y esporofito en plantas vasculares no productoras de semillas son independientes Tanto las generaciones de gametofitos como las de esporofitas son capaces de fotosíntesis. Helechos son ejemplos de este tipo de plantas. Muchos helechos y otras plantas vasculares son homosporoso, lo que significa que producen un tipo de espora. El esporofito diploide produce esporas haploides (por meiosis) en sacos especializados llamados esporangios.

Los esporangios se encuentran en la parte inferior de las hojas de helecho y liberan esporas al medio ambiente. Cuando una espora haploide germina, se divide por mitosis formando una planta gametofita haploide llamada prothallium. El prothallium produce órganos reproductores masculinos y femeninos, que forman esperma y óvulos respectivamente. Se necesita agua para que la fertilización tenga lugar cuando los espermatozoides nadan hacia los órganos reproductivos femeninos (arquegonia) y se unen con los óvulos. Después de la fertilización, el cigoto diploide se convierte en una planta esporofita madura que surge del gametofito. En los helechos, la fase de esporofito consiste en frondas frondosas, esporangios, raíces y tejido vascular. La fase de gametofito consiste en pequeñas plantas en forma de corazón o prothallia.

Generación de gametofitos en plantas productoras de semillas

Esta micrografía electrónica de barrido a color (SEM) muestra tubos de polen (naranja) en el pistilo de una flor de genciana de pradera (Gentiana sp.). El polen contiene las células sexuales masculinas de una planta con flores. SUSUMU NISHINAGA / Science Photo Library / Getty Images

En las plantas productoras de semillas, como las angiospermas y las gimnospermas, la generación microscópica de gametofitos depende totalmente de la generación de esporofitos. En las plantas con flores, la generación de esporofitos produce esporas masculinas y femeninas. Las microesporas masculinas (esperma) se forman en la microsporangia (sacos de polen) en el estambre de la flor. Las megaesporas (huevos) femeninas se forman en megasporangium en el ovario de la flor. Muchas angiospermas tienen flores que contienen microsporangium y megasporangium.

El proceso de fertilización ocurre cuando el polen es transferido por el viento, los insectos u otros polinizadores de plantas a la porción femenina de la flor (carpelo). El grano de polen germina formando un tubo de polen que se extiende hacia abajo para penetrar el ovario y permitir que un espermatozoide fertilice el óvulo. El óvulo fertilizado se convierte en una semilla, que es el comienzo de una nueva generación de esporofitos. La generación de gametofitos femeninos consiste en las megaesporas con saco embrionario. La generación de gametofitos masculinos consiste en microsporas y polen. La generación de esporofitos consiste en el cuerpo de la planta y las semillas.

Puntos clave de Gametophyte

  • El ciclo de vida de la planta alterna entre una fase de gametofito y una fase de esporofito en un ciclo conocido como alternancia de generaciones.
  • El gametofito representa la fase sexual del ciclo de vida a medida que los gametos se producen en esta fase.
  • Las esporofitas vegetales representan la fase asexual del ciclo y producen esporas.
  • Los gamatofitos son haploides y se desarrollan a partir de esporas generadas por esporofitos.
  • Los gametofitos masculinos producen estructuras reproductivas llamadas antheridias, mientras que los gametofitos femeninos producen arquegonia.
  • Las plantas no vasculares, como los musgos y las hepáticas, pasan la mayor parte de su ciclo de vida en la generación de gametofitos.
  • El gametophye en las plantas no vasculares es la vegetación verde similar al musgo en la base de la planta.
  • En las plantas vasculares sin semillas, como los helechos, las generaciones de gametofitos y esporofitos son capaces de fotosíntesis y son independientes.
  • La estructura gametofita de los helechos es una planta en forma de corazón llamada prothallium.
  • En las plantas vasculares portadoras de semillas, como las angiospermas y las gimnospermas, el gametofito depende totalmente del esporofito para su desarrollo.
  • Los gametofitos en angiospermas y gimnospermas son granos de polen y óvulos.

Fuentes

  • Gilbert, Scott F. "Ciclos de vida de las plantas". Biología del desarrollo. 6ta Edición., Biblioteca Nacional de Medicina de EE. UU., 1 de enero de 1970, www.ncbi.nlm.nih.gov/books/NBK9980/.
  • Graham, L K y L W Wilcox. "El origen de la alternancia de las generaciones en las plantas terrestres: un enfoque en la matrotrofia y el transporte de hexosa". Transacciones filosóficas de la Royal Society B: Ciencias biológicas, Biblioteca Nacional de Medicina de EE. UU., 29 de junio de 2000, www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC1692790/.