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La reproducción en las algas verdes sigue un esquema sexual y asexual. La reproducción sexual puede ser de dos tipos, vegetativa cuando la colonia es fragmentada y enviada a otro lugar, o mediante la producción de zoosporas en las especies que son sedentarias. La reproducción sexual es caracterizada por una predominancia de la generación haploide sobre la diploide.
Figura 2. Macho y hembra. La
distinción entre macho y hembra generalmente radica en el tamaño de uno de los
gametos, el más grande generalmente es asociado a la hembra y el más pequeño al
macho, casos que concuerdan con esto son la anisogamia y la ovogamia; pero en
algunos protistas, existe isogamia, los gametos son iguales y por ende no
existe criterio de macho o hembra.
De hecho, en la mayoría de las especies, la única célula de
la generación diploide es el cigoto que también funciona como la estructura de
resistencia, lo cual nuevamente confirma el hecho de que la reproducción sexual
evolucionó como un mecanismo de emergencia ante un ambiente hostil. Las células
vegetativas de las algas son haploides, lo cual hace que no tengan acceso a la
compensación de dosis por la presencia de los cromosomas homólogos. En
cualquier caso, las algas verdes son un grupo muy antiguo y diverso, por lo que
a continuación solo se describirán unos pocos grupos (Bowman, Sakakibara, Furumizu, & Dierschke, 2016; Cock & Coelho,
2011; Qiu, Taylor, & McMANUS, 2012).
Aunque ya discutimos el concepto en la introducción general
en la unidad de reproducción en unicelulares y hongos, vale la pena repasarlo,
ya que para las plantas la alternancia de generaciones es un concepto
fundamental, ya que después de los hongos, estas son el mejor ejemplo del ciclo
de vida más completo de los eucariotas (Coelho et al., 2007; L. K. E.
Graham & Wilcox, 2000; Hughes & Otto, 1999; KENRICK, 1994; Mable &
Otto, 1998; Niklas & Kutschera, 2010).
El ciclo de vida de alternancia de generaciones de las
plantas se caracteriza por la ausencia de esporas asexuales altamente
especializadas tanto en el cuerpo somático generador de esporas “esporofito” o
en el cuerpo somático generador de gametos “gametofito”. Sin embargo, ambos
cuerpos pueden regenerarse mitóticamente (10, 11) y en consecuencia aún pueden ejecutar
la reproducción asexual por fragmentación dependiendo del grupo del cual
estemos hablando.
El ciclo de vida de alternancia de generaciones tal como se muestra en la Figura 3 iniciará con la generación esporofítica, la cual puede o inducir todas sus células en meiosis, o especializar alguna parte de sus tejidos para la meiosis (2), esto dependerá de si estamos hablando de especias unicelulares o multicelulares. Asumiendo que trabajamos con multicelulares, el esporofito generalmente genera estructuras de generaciones de espora altamente desarrolladas.
Figura 3. Modelo de la alternancia
de generaciones. Las plantas verdaderas, especialmente las más antiguas, se
caracterizan por un ciclo de vida con dos cuerpos y dos tipos de propágulos,
dependiendo del grupo, una de las generaciones se hace más grande, mientras que
la más pequeña crece dentro de la más grande, hasta que se hace casi invisible.
Una vez que se ha efectuado la meiosis y las esporas han
madurado, estas deben ser liberadas al ambiente (3). Estas esporas son
sexuadas, ya sea de manera dioica en la cual cada espora dará lugar a un macho
o a una hembra, o monoicas en la cual el individuo sexuado es hermafrodita. En
algunas especies la sexualizacion puede ocurrir en el mismo esporofito,
produciéndose solo esporas masculinas y solo esporas femeninas, aunque este
nivel de especialización se observará principalmente en las plantas terrestres
adaptadas a la vida en ambientas más secos como las gimnospermas y las
angiospermas.
Una vez que las esporas sexuales llegan a un ambiente húmedo
estas regeneran (4) un cuerpo gametofítico haploide (5). Una de las
características de la evolución de las plantas, es que el gametofito pasa de
ser una generación bastante conspicua y de casi el mismo tamaño que el
esporofito en los musgos, a ser una estructura invisible, encerrada en el
propio esporofito, por ejemplo el gametofito en las angiospermas y gimnospermas
de la hembra siempre está encerrado en la recámara del ovario, mientras que el
gametofito masculino se posa en los receptáculos y germina de manera
microscópica al interior de los estróbilos o las flores. En otras palabras, la
tendencia de las plantas terrestres es que la generación esporofítica diploide
se haga más importante. Esto tiene algún sentido biológico ya que, al hacerse
más grande, debe hacer frente a más parásitos y es necesaria mayor diversidad
genética, y eso lo da células diploides.
El gametofito (5) por lo tanto se hace menos capaz de
regenerarse en las plantas más recientes, pero aun así debe germinar y crecer
de modo tal que algunas de sus células puedan especializarse para formar los
gametos masculinos y femeninos (6). Los gametos experimentan la fecundación
plasmogámica y cariogámica (7), dando lugar rápidamente a la primera célula de
la generación diploide, el cigoto (8). Este cigoto puede desarrollarse
directamente aprovechando las condiciones ambientales favorables, o permanecer
encerrado al interior de todo el órgano reproductivo femenino en forma de una
semilla. Por lo general las semillas almacenan embriones, no cigotos, de
diversos estados de desarrollo, pero lo importante es que, a diferencia de las
esporas, las semillas son mucho más resistentes a factores mecánicos, físicos,
químicos y biológicos. Por lo general solo los linajes más recientes están
protegidos con semillas, las demás simplemente regeneran (9) al esporofito (1).
Cuerpo somático que debe enfrentar a los factores
ambientales y que en suma conocemos como selección natural, cuyas células
poseen solo una copia de cada cromosoma, por lo que los denominamos haploides.
El nombre de gametofito implica que es una planta que genera los gametos
sexuales masculinos “espermas” y femeninos “óvulos”. Como nota adicional en las
plantas con semilla el gametofito masculino es el tubo de polen generado cuando
el polen germina al interior de la flor o del estróbilo.
Cuerpo somático que debe enfrentar a los factores
ambientales y que en suma conocemos como selección natural, cuyas células
poseen dos copias de cada cromosoma, por lo que los denominamos diploides. El
nombre de esporofito significa planta generadora de esporas.
Son propágulos reproductivos propios de la generación
esporofítica. Estas son producidas por la meiosis, pero no son ni óvulos ni
espermas, más bien una estructura intermedia que dará lugar al gametofito que
si genera a las células reproductivas. Las esporas son sensibles a la falta de
agua, y no son muy resistentes, por lo que son producidas en gran número. Una
tendencia en la evolución de las plantas es que al principio ambos géneros
liberaran esporas, pero posteriormente, la espora femenina quedó atrapada en la
planta esporofítica, mientras que la espora masculina se hizo más numerosa,
siendo denominada polen.
Es una estructura compleja que se produce por un embrión
encerrado en diversos órganos que en suma lo protegerán de los afectos del
ambiente. Es una estructura mucho más resistente que una espora ya que a parte
de una cobertura dura, posee reservas de alimento.
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