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semillas) (Dispersión
de las semillas) (Ciclo
de vida de las angiospermas) (Referencias
bibliográficas)
Ya hemos visto en detalle muchos de los pasos del ciclo de vida de las angiospermas, ahora vamos a realizar un resumen para colocar las cosas en orden a manera de resumen.
Figura 113. Ciclo de vida de las
angiospermas.
(YouTube) El ciclo de vida comienza
con el desarrollo del esporofito (1) “en las plantas dioicas” o de los
esporofitos “en las monoicas”. Recuerde que una planta monoica solo produce
flores con un solo sexo.
(YouTube) Cuando se da la maduración
sexual las plantas generan sus estructuras sexuales que denominamos flores (2).
En las flores dioicas se generan tanto estambres “masculinos” (4) como
pistilos-carpelos “femeninos” (3). Hay que recordar que las flores no son
siempre conspicuas y algunas carecen de pétalos coloridos.
(YouTube) El estambre induce la
meiosis (5) produciendo la microespora (6) mejor conocida como grano de polen
que es transportado al pistilo por múltiples factores bióticos y abióticos. Una
vez en la punta o estigma del pistilo el polen crece (7) desarrollando el tubo
polínico (8).
(YouTube) Simultáneamente al interior
de la semilla inmadura se encuentra la megaespora (9) la cual se desarrolla
(10) en un gametofito (11), a diferencia del gametofito femenino de las
gimnospermas, el gametofito de las angiospermas es minúsculo y está compuesto
solo por 7 células, y solo 2 de estas se emplean en el proceso reproductivo.
(YouTube) La polinización se
define como el momento en que el polen alcanza el pistilo (12), iniciando su
crecimiento, cuando el tubo polínico alcanza la semilla libera dos células
espermáticas que fecundan al óvulo y a dos núcleos haploides en el centro del
gametofito, proceso denominado fecundación doble (13). El embrión surge del
cigoto (14) que es diploide 2n, y de la segunda fertilización surge un
endospermo triploide 3n.
(YouTube) Posteriormente el endospermo nutre al embrión en crecimiento que
se diferencia en el embrión como tal y en el cotiledón o cotiledones a través
de una plúmula en medio. En las dicotiledóneas, los cotiledones absorben lo que
queda del endospermo. Una vez la semilla crece y ha perdido agua su cascara se
endurece (15).
(YouTube) Simultáneamente la fruta crece (16), en caso de una fruta carnosa
toda el área alrededor de la semilla es rodeada por un tejido altamente
nutritivo que facilita procesos de simbiosis y dispersión, otras frutas
llamadas secas simplemente dejan que los factores abióticos hagan su trabajo.
Cuando la semilla es liberada pasa por un periodo de latencia que se rompe
cuando las condiciones se tornan favorables y comienza el desarrollo (17) de un
nuevo esporofito (1).
Al igual que pasa con las gimnospermas, en las angiospermas
es el esporofito quien domina, a tal punto que los gametofitos maduros se deben
desarrollar en su interior.
Del cigoto surge el embrión y de la célula triploide se
desarrolla un endospermo, que es un tejido nutritivo para la semilla en
desarrollo. Cuando el o los embriones inician su desarrollo la flor cambia,
pierde todas sus hojas especializadas y se hincha para formar el fruto, que
puede ser seco o carnoso. El fruto carnoso posee tejidos extra para alimentar a
los animales que ayuden a dispersar la semilla, mientras que los frutos secos
se abren solos y dejan salir semillas que se dispersan por otros medios. La
semilla es una estructura de resistencia que porta un embrión que ha paralizado
momentáneamente su desarrollo a la espera de mejores condiciones ambientales.
La semilla, simiente o pepita es cada uno de los cuerpos que
forman parte del fruto que da origen a una nueva planta; es la estructura
mediante la cual realizan la propagación de las plantas que por ello se llaman
espermatofitas (plantas con semilla). La semilla se produce por la maduración
de un óvulo de una gimnosperma o de una angiosperma. Una semilla contiene un
embrión del que puede desarrollarse una nueva planta bajo condiciones apropiadas.
También contiene una fuente de alimento almacenado y está envuelta en una
cubierta protectora.
Las semillas de las angiospermas vienen protegidas por
varias capas, las cuales pueden ser muy diferentes de las propias semillas en
forma de vainas y frutos, o estar reducidas a cascarones poco diferenciables de
las semillas propiamente dichas como sucede con muchos granos de pastos. Todas
las angiospermas tienen flores (aunque no siempre corresponden a la idea común
que todos tenemos de una flor), que producen semillas encerradas y protegidas
por la pared del ovario (carpelos) que, posteriormente, se convierte en fruto.
Los mecanismos de dispersión son diversos, y puede consultarlos en el capítulo
11 de la presente unidad. Cabe resaltar que lo que se encuentra en el interior
de una semilla es un embrión altamente desarrollado y no un óvulo, además de
una gran cantidad de tejido nutritivo que ayuda a que esta sirva como propágulo
de resistencia.
A diferencia de lo que sucede con las gimnospermas tipo, el
esporofito de las angiospermas puede ser muy diverso en forma, estilo de vida,
adaptaciones nutricionales y expectativa de vida. Pueden ser plantas herbáceas,
arbustivas o arbóreas.
La diversificación que sufrió este grupo es asombrosa. En el
registro fósil aparecen a principios del Cretácico (hace unos 130 millones de
años), momento a partir del cual aparecen enormes cantidades de fósiles de
especies muy diversas, como si hubieran aparecido con toda su diversidad de
golpe, lo que Darwin llamó en su momento un "abominable misterio".
Aun hoy cerca del 90% de las plantas terrestres pertenecen a este grupo. Con
unas 257.000 especies vivientes (Judd et al. 2002), las angiospermas son las
responsables de la mayor parte de la diversidad en espermatofitas, en
embriofitas y en viridofitas.
Así como posee muchas especies, este grupo se caracteriza por
una enorme diversidad de hábitos, y haber ocupado prácticamente todos los
nichos ecológicos posibles. Hay plantas arbustivas y herbáceas, las hay
terrestres y acuáticas, se encuentran tanto en los desiertos como en los
pantanos, en el nivel del mar como en lo alto de las montañas. Su diversidad de
especies es mucho más alta en zonas tropicales y húmedas (alrededor del 60% de
las especies son de zonas tropicales y un 75% tiene un crecimiento óptimo en
climas tropicales), donde dominan completamente el paisaje, y va disminuyendo
su número hacia las latitudes altas, llegando a poseer una representación
empobrecida en las floras más frías como la de la tundra (que todavía hoy está
dominada por las coníferas). Los miembros de este grupo son la fuente de la
mayor parte de los alimentos consumidos por el hombre, así como de muchas
materias primas y productos naturales. El grueso de la alimentación mundial
procede de sólo quince especies.
El esporofito es quien se encarga de la mayoría de las
funciones no reproductivas e incluso de muchas funciones reproductivas,
afrontando la mayor parte de la selección natural, como enfrentar a
competidores, depredadores y parásitos. Al igual que los esporofitos de las
gimnospermas, las angiospermas poseen esporofitos complejos con partes
altamente especializadas:
·
la raíz, es la parte que se encuentra debajo de
la tierra. Su función es sujetar la planta y absorber las sales minerales y el
agua del suelo.
·
Transporta agua y nutrientes de las raíces a las
hojas y el alimento producido por estas al resto de la planta, para esto emplea
un sistema vascular dividido entre un floema y un xilema. Muchas
angiospermas poseen vasos xilemáticos además de traqueidas, carácter derivado
dentro del grupo. En los vasos, el agua puede fluir sin necesidad de atravesar
una membrana, lo que los vuelve muy eficientes en el transporte de fluidos
dentro del esporofito pero probablemente también más propensos a recibir daño
(en especial por embolias de aire) cuando están sujetos a estrés hídrico. El
floema de las angiospermas difiere del de todas las demás plantas en que los elementos del tubo criboso (que son
células vivas pero sin núcleo, encargadas del transporte de azúcares) están
acompañadas por una o más células acompañantes, que nacen de la misma célula
madre que el elemento.
·
las hojas, contiene el pigmento verde llamado
clorofila, que absorbe la energía de la luz solar y la usa para convertir el
dióxido de carbono en oxígeno. También absorben y difunden agua y gases. Son muy variadas en forma, color y tamaño. Su
riqueza es absoluta en la Tierra. Las hojas pueden experimentar modificaciones
secundarias para resistir al clima, los depredadores o incluso para cazar
alimento.
·
las flores que se encargan de la fabricación de
esporas, frutos y semillas, adicionalmente muchas de las partes de los frutos y
las semillas se fabrican con partes del esporofito.
·
Es la versión del macroestrobilo y el
microestróbilo, pero muchísimo más especializado. Al igual que con los
estróbilos, las flores se especializan tanto en la producción de esporas como
en la producción de semilla, y además también se da el hecho de que las
macroesporas femeninas se encuentran atrapadas.
Las flores pueden ser monoicas con un solo tipo de estructuras sexuales,
o dioicas, presentando ambos tipos, con una alta posibilidad y tendencia a la
autofertilización, lo cual ha sido una clave para su alta diversificación y
evolución rápida por medio de los procesos de poliploidías, que conlleva a
especiaciones instantáneas.
La generación gametofítica es microscópica, al ambiente solo
se liberan las microsporas masculinas, conocidas como granos de polen.
El grano de polen es el propágulo de tipo microespora, es
producida por las anteras, que es el esporangio masculino producido por las
flores. Las microsporas son liberadas al viento o emplear otros mecanismos como
simb iosis mutuañlistas con artrópodo, aves y mamíferos para aumentar la
probabilidad de polinización, y disminuir la energía invertida en producir
muchos granos de polen como ocurre con las gimnospermas.
Estas microesporas deben llegar al estigma de una flor de la
misma especie para germinar. Varios granos pueden germinar en un mismo estigma,
lo que conlleva a una carrera por la fertilización. El proceso de transporte
del polen de una flor a otra se conoce como polinización, y es un evento
separado temporan y espacialmente de la fecundación.
Se encuentra al interior de cada micópilo, siendo una
estructurua anclada, e inmóvil, pero con un desarrollo bastante complejo.
Es el grano de polen ya germinado, en otras palabras, el
tubo polinígfero que transporta no gametos, sino núcleos generatuivos gaméticos
haploides, siendo estos dos por cada grano de polen. Un núcleo fertilizará el
óvulo, y otro fertilizará una celula diploide que acompaña al gametofito
produciebndo un endospermo triploide.
El gametofito femenino nunca de ser una célula es una
estructura compleja compuesta por ocho células únicamente, una de ellas es un
óvulo, pero también se debe tener en cuenta a dos de las tres células polares,
ya que son vitales en el desarrollo de la semilla no desnuda.
La fertilización es doble, siendo este un carácter
apomórfico de las plantas con flores angiospermas. La primera fertilización
estándar es la que produce in cigoto diploide a partir de los núcleos gaméticos
hamploides como en cualquier otro ciclo de vida. La segunda fertilización se da
entre el segundo núcleo generativo del grano de polen con dos núcleos polares,
dando lugar a una célula triploide.
El ciclo de vida de las angiospermas es similar al de las
gimnospermas, el esporofito es la fase dominante, mientras que el gametofito es
microscópico. Solo el gametofito masculino inmaduro es visible en forma de los
granos de polen fuera de la planta, el gametofito femenino siempre se encuentra
escondido al interior de la semilla y los carpelos de la flor.
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