Flores y reproduccion

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Flores y reproduccion

  1. 1. AngiospermasLas Angiospermas, plantas con flores, cuyas semillas están encerradas enun fruto, fueron el último grupo de plantas con semillas en evolucionar,aparecen cerca de 100 millones de años atrás durante el Jurásico tardío,alrededor de la mitad de la conocida Era de los Dinosaurios. Las flores alreproducirse sexualmente dan origen a un cigoto diploide y aunendosperma triploide.¿Cuál es el origen de las angiospermas? Este fue el "misterio abominablede Darwin". Claramente las angiospermas son descendientes de algúngrupo de plantas Gimnospermas con semillas de la era Mesozoica...perode cuáles? Enlace donde se encuentran ejercicios (en inglés) defilogénesis.El punto de vista clásico acerca de la evolución de las plantas con floressugiere que las primeras angiospermas eran árboles perennes (evergreentrees) que producían grandes flores similares a las magnolias.Este enlace muestra una figura y sugiere el camino de la evolución floral.FloresLas flores son un conjunto de tejido reproductivo y estéril agrupados enapretadosverticilos que poseen muy cortos entrenudos. Poseen un eje opedúnculo que soporta unreceptáculo en el que se insertan las demáspiezas. Una flor típica presenta 4 verticilos o ciclos de piezas, dos fértileso reproductivos y dos estériles.
  2. 2. Flores de Lilium sp.(Monocotilidóneas).Verticilos estériles o de protección:Cáliz: formado por sépalos, generalmente verdes, protegen a la flor cerrada opimpollo.Corola: presenta pétalos, coloridos, atraen a los polinizadores.El conjunto de cáliz y corola se denomina perianto, (peri = alrededor, anthos =flor), cuando éstas piezas son similares en tamaño y forma se denominan tépalosy el conjunto, perigonio, siendo corolino (Achiras) o calicino (gramíneas). Cuandolas piezas están soldadas entre sí se antepone el prefijo: gamo-, si están libres seusadiali- (dialisépalas o dialipétalas). Existen flores sin estos verticilos deprotección: flores aclamídeas (sauce, Salix).Verticilos fértiles o sexuales:
  3. 3. Gineceo y androceo de LiliumGineceo: verticilo femenino formado porhojas modificadas llamadas carpelos, unoo varios; si varios carpelos estánsoldados entre sí el gineceo esgamocarpelar y tiene un solo ovario. Sitiene varios carpelos, libres entre sí, laflor es dialicarpelar y presentará tantosovarios como carpelos. El gineceo (opistilo) tiene una parte ensanchada,el ovario, en cuyo interior están losóvulos o primordios seminales. El ovariose continúa con el estilo, elevando elestigma o superficie receptora de losgranos de polen. El óvulo es unaestructura compleja, formada por uncuerpo o nucela donde se encuentra elsaco embrionario (gametofito femenino)formado por 7 células de la cual una es laovocélula o gameta femenina. La nucelaestá rodeada por uno o dos tegumentos.El estigma funciona como una superficie receptiva en la cual el polenaterriza y emite su tubo polínico. Las barbas de choclo son parte estigmaparte estilo. Los estilos separan al estigma a una determinada distanciadel ovario. Esta distancia es específica para cada especie.
  4. 4. Corte longitudinal del ovario de una flor de Turnera hermanniodes quemuestra los óvulos en su interior, MEB 2300x.Androceo: verticilo masculino compuesto por estambres, formados por un cabitoestéril o filamento y una parte fértil, la antera. Cada antera tiene dos tecas condos sacos polínicos o microsporangios en cada una. Dentro de los sacos seencuentran losgranos de polen (gametofito masculino) en cuyo interior están lasdos gametas masculinas. La apertura de las tecas para la salida de los granos depolen o dehiscencia puede ser longitudinal, poricida, valvar o transversal.
  5. 5. Corte transversal de antera de una flor de Lilium.Cuando las flores se agrupan en sistemas de ramificación se dice queestán en inflorescencias.Reproducción de las plantas con flores:FecundaciónGametofito masculinoEl gametofito masculino se desarrolla en el interior del grano de polen. Enel interior de los sacos polínicos de las anteras se encuentran localizadaslas células madres de las microsporas, diploides, que al dividirsepor meiosis forman una tétrada (cuatro) demicrosporas haploides.Dos procesos transforman una microspora en un grano de polen (delgriego palynos por polvo o polen):Desarrollo de pared: formada por la exina, compuesta de un polisacáridocomplejo, la esporopolenina y la intina constituida por celulosa. Presenta una ovarias aperturas y un diseño de la exina característico de cada especie vegetal.El núcleo haploide se divide por mitosis dando dos núcleos, también haploides:unnúcleo vegetativo (formará el tubo polínico al germinar en el estigma) y unnúcleo generativo que volverá a dividirse dando dos núcleos gaméticos (n). Estaúltima división del núcleo generativo puede ocurrir antes o después de lapolinización.
  6. 6. Gránulo de polen maduro, estadío de dos células. Notar la gruesa paredde exina alrededor del gránulo de polen de Lilium. Obtenida y modificadade:gopher://wiscinfo.wisc.edu:2070/I9/.image/.bot/.130/Angiosperm/Lilium/Adroecium/Mature_2-celled_pollen_grains.Gametofito femeninoCorte transversal de un ovario en Lilium. Note los óvulos en el centro delovario. Siga el enlace para obtener una imagen ampliada. Modificadode: gopher://wiscinfo.wisc.edu:2070/I9/.image/.bot/.130/Angiosperm/Lilium/Gynoecium/L._ovary_x.sEl gametofito femenino de las plantas con flores se desarrolla dentro de lanucela del óvulo. Una célula diploide sufre meiosis originando
  7. 7. 4 megásporas haploides, tres degeneran y la restante sufre varias mitosissucesivas hasta forman un saco embrionario con 7 células y 8 núcleoshaploides. Este saco es el gametofito femenino. En el saco típico(tipo Polygonum) se reconocen:una ovocélula, cuyo núcleo es la gameta femenina;dos sinérgidas flanquean la ovocélula (localizado en el micrópilo al final del sacoembrionario); tienen estructuras especiales en sus paredes, que son lasresponsables de la atracción del tubo polínicocélula del medio con dos núcleos polares en el centro del saco embrionario;y tres antípodas, en el lado opuesto al final del saco embrionario.Célula madre de la megaspora en Lilium. Siga el enlace para obtener unaimagen ampliada. Obtenida y modificadade:gopher://wiscinfo.wisc.edu:2070/I9/.image/.bot/.130/Angiosperm/Lilium/Gynoecium/Ovules_megaspore_mother_cell.
  8. 8. Gametofito femenino en el estado de cuatro células en Lilium. Siga elenlace para obtener una imagen ampliada. Obtenida y modificada de:gopher://wiscinfo.wisc.edu:2070/I9/.image/.bot/.130/Angiosperm/Lilium/Gynoecium/Embryo_Sac/4-nucleate_stage.Gametofito de Lilium estadio de ocho células, en el corte solo son visiblesla célula del medio, y el aparato micropilar formado por un par desinérgidas y la ovocélula. Obtenida y modificadade: gopher://wiscinfo.wisc.edu:2070/I9/.image/.bot/.130/Angiosperm/Lilium/Gynoecium/Embryo_Sac/8-nucleate_stage.Doble FecundaciónANIMACIÓN DEL CICLO DE VIDA DE UNA ANGIOSPERMAPolinización: es la transferencia del polen de la antera al estigmafemenino. Se produce por diferentes medios o agentes polinizadores:Entomófila: mediante insectos.Anemófila: por el viento.Hidrófila: mediante el agua.Otros polinizadores incluyen a las aves (ornitófila), murciélagos y humanos(antropógama).Todos estos mecanismos favorecen la fecundación cruzada. Algunasflores, tales como las arvejillas, se desarrollaron en tal modo que soncapaces de autopolinizarse. Está demostrado que el color de las floresindica la naturaleza del polinizador:
  9. 9. los pétalos rojos atraerían aves,los amarillos las abejas ylos blancos polillas o mariposas.Las flores polinizadas por el viento tienen pétalos reducidos, tales como el robley las hierbas.Cuando el proceso de polinización se ha completado, el grano de polenllega al estigma y germina formando el tubo polínico que crece a travésdel estigma y el estilo dirigiéndose a los óvulos en el ovario.Fecundación: La célula generativa del grano de polen se divide en estemomento y libera dos gametos masculinos que se mueven hacia abajo porel tubo polínico.Grano de polen germinado, note el tubo polínico con el núcleo haploidedel gametofito masculino.Obtenida y modificadade: http://www.life.umd.edu/pbio100/plso19.jpg.Una vez que la punta del tubo llega al micrópilo del saco embrionario, eltubo crece hacia el interior del saco embrionario a través de una de lassinérgidas que flanquean la ovocélula, descargando allí su contenido:Un gameto masculino (n) se fusiona con la ovocélula (n) produciendoel cigoto (2n, diploide) que desarrollará la próxima generaciónesporofítica, formando un embrión. El segundo gameto masculino (n) sefusiona con los dos núcleos polares (n) localizados en la célula del centrodel saco, produciendo en tejido nutritivo triploide (3n), el endosperma, dereserva para el crecimiento y desarrollo del embrión.
  10. 10. Obtenida y modificada de:http://www.whfreeman.com/life4gif/ch34/3404_1.gif.Obtenida ymodificada de: http://www.whfreeman.com/life4gif/ch34/3404_2.gif.SemillasEs la estructura típica de diseminación. Posee una cubierta seminal oepisperma, comúnmente dura y resistente; encierra un embrión con uno odos cotiledones. Este es una planta en miniatura en estado de vida latente
  11. 11. que ya tiene representados los tres órganos de una planta adulta: laradícula o raíz embrional, el hipocótilo o tallo y los cotiledones o primerashojas. Dado que al germinar, el embrión todavía no puede realizarfotosíntesis la semilla posee un tejido nutritivo de reserva: elendosperma.Si las semillas poseen endosperma se llaman albuminadas (ej: maíz,ricino). Si las sustancias de reserva son consumidas y reservadas en loscotiledones la semilla es exalbuminada (poroto). Las semillas germinan, yluego el embrión desarrolla en la próxima generación esporofítica.Al germinar los cotiledones pueden:Salir al exterior y fotosintetizar: germinación epigeaQuedar en el interior de la semilla cediendo sus reservas o pasándolas delendosperma al embrión: germinación hipogea.Semilla exalbuminada de Poroto (a la derecha) y endospermada de Ricino(a la izquierda). Obtenida y modificada de:http://www.whfreeman.com/life/update/.
  12. 12. Esquema de la formación del embrión en una Dicotiledónea. Obtenida ymodificada de: http://www.whfreeman.com/life4gif/ch34/3405.gif.FrutosEl ovario luego de la fecundación, desarrolla en el fruto. La pared delovario pasa a formar el pericarpio o pared del fruto, puede ser carnosa(manzana, tomate) o seca y esclerenquimática (eucalipto, roble, girasol).Si deriva de una sola flor el fruto es simple, si varias flores intervienen ensu formación es una infrutescencia (ananá).Frutos carnosos: Vid, manzano y naranja. Visite Semillas de la vida parainformación e imágenes de frutos y semillas.Propagación vegetativa
  13. 13. Muchas plantas también poseen un método asexual de reproducción. Amenudo algunas especies, como muchas orquídeas, tienen más éxitopropagándose vegetativamente que por vía de las semillas.Los estolones son tallos rastreros que corren a lo largo de la superficie delsuelo de donde brotará una planta que finalmente se independizará, Ej:frutilla.Rizomas: son tallos subterráneos de crecimiento horizontal, en cadanudo forman un vástago aéreo y raíces adventicias que se pueden separarformando una nueva planta, ej: sorgo de alepo.Los tubérculos son estructuras carnosas subterráneas, redondeadas yreservantes; pueden ser de origen caulinar como la papa o radicular comola mandioca.Imagen del tubérculo de papa germinado.Escuela Universitaria de Ingeniería Técnica Agrícola I.N.E.A., muy buenapáginahttp://www.inea.uva.es/servicios/histologia/inicio_real.htmMundo botánico, http://orbita.starmedia.com/~mundo_botanico/index.html¿Hay alguna correlación entre la morfología de las flores y los polinizadores?,
  14. 14. Las orquídeas, http://www.uned.ac.cr/ciac/naturaleza/lasorqu.htmlEcología de la polinización en ecosistemastropicales, http://web.usc.es/~bvluna/Participación de los polisacáridos de la pared celular en el control de la texturadel fruto de Diospyros kaki, http://www.uv.es/~cutillas/tesis0.htmlSeeds of Life Some excellent photographs of fruits and seeds as well as a set oflinks to related topics. http://versicolores.ca/SeedsOfLife/home.htmlCSU BioWeb Fruit Key(Steve Wolf at CSU Stanislas) Progress through the key or view the entire key.Illustrated too! http://arnica.csustan.edu/key/key.htmlBotany 3700 (Steve Wolf at CSU Stanislas) Images and notes about floweringplants.http://koning.ecsu.ctstateu.edu/Plant_Biology/Pinus.htmlThe Naked Seeds of Pinus Text and nice graphics on the life cycle ofpines.http://koning.ecsu.ctstateu.edu/Plant_Biology/Pinus.htmlFlowering Plant Family Recognition and World Wide Flowering Plant FamilyIdentification(Ray Phillips, Colby College) Illustrated guide to the "essential" families forPhillips class.Fruits (Gopher menu from Wisconsin) A collection ofimages.gopher://gopher.adp.wisc.edu:2070/11/.image/.bot/.130/FruitsFlower Whorls and Femaleness Text and very nice illustrations ofmegasporogenesis.http://koning.ecsu.ctstateu.edu/Plant_Biology/angiofemale.htmlPlant Biology (University of Maryland) Text, outlines, and images that are part ofa general botany course. http://www.inform.umd.edu/PBIO/PBIO/pbio.htmlThe angiosperm life cycle (University of Manitoba)http://www.umanitoba.ca/Biology/lab8/biolab8_5.html#CycleRedacción y diagramación a cargo de:Lic. Marisa Aguirre, maguirre@fai.unne.edu.arIng. Ana María Gonzalez, ana@unne.edu.arDr. Jorge S. Raisman, lito@unne.edu.arAlternancia de generaciones: Ciclo vital en el cual a un estadio multicelulardiploide le sigue uno haploide y así sucesivamente. Se lo encuentra en plantas,muchas algas y hongos. El gametofito (n) produce, por mitosis, gametos (n), lafusión de los gametos masculino y femenino produce cigotos (2n). Cada cigotoorigina un esporófito (2n) que, por meiosis origina esporas haploides (n). Cada
  15. 15. espora haploide forma un gametofito cerrando el círculo.Angiospermas (del griego angeion = vaso; sperma = semilla, simiente; literalmentela traducción sería "semillas en un recipiente"): Plantas con flores. Originadashace unos 110 millones de años de un antecesor desconocido hoy dominan lamayor parte de la flora mundial. El gametofito masculino (de 2 a 3 células) seencuentra dentro de un grano de polen; el femenino (usualmente de ocho células)esta contenido en un óvulo que se encuentra en la fase esporofítica del ciclo devida de la planta. Plantas cuyos gametos femeninos son llevados dentro de unovario.Antera (del griego anthos = flor) La punta del filamento del estambre, donde seforman los granos de polen.Androceo (del griego andros = varón, oikos = vivienda): Termino colectivoaplicado a todas las partes masculinas de las flores (estambres).Carpelo (del griego karpos = fruto): La estructuras femeninas de la flor,comprende elovario, el estilo y el estigma.Células germinales: Termino colectivo para las células de los órganosreproductivos de los organismos multicelulares, que se dividen por meiosis paraproducirgametos.Célula madre de la microspora: Células de microsporangio que por meiosisproducen microsporas. En las plantas con flores la microspora se conoce comograno de polen, y contiene tres gametofitos masculinos.Célula vegetativa o del tubo: una de la células del gametofito masculino en lasplantas con semillas. El tubo crece a través del estigma, estilo y el óvulo abriendoel camino para la entrada del núcleo espermático al saco embrionario.Cigoto (del griego zygos = "yugo", porque une): óvulo fecundado. Célula diploide(2n) resultante de la fusión de un gameto masculino con uno femenino(ovocélula).Cromosomas (del griego khroma = color; soma = cuerpo): Estructuras del núcleode la célula eucariota que consiste en moléculas de ADN (que contienenlos genes) y proteínas (principalmente histonas).Diploide: organismo o fase nuclear que tiene los dos juegos de cromosomas.Numero cigótico de cromosomas (2n), por oposición al número gamético (n) ohaploide.Endosperma (del griego endon = dentro, sperma = semilla): En angiospermas,tejido de reserva que provee nutrientes al embrión en desarrollo. Formado apartir de la célula triploide (3n) resultante de la unión del núcleo espermático quese une con los núcleos polares de la célula central del gametofito femenino.Esporas (del griego spora = semilla): célula reproductora asexual capaz dedesarrollar un nuevo organismo sin fusionarse con otra célula.Estambre (del griego stamen = hebra): Estructura masculina de la flor queproduce polen, generalmente esta formada por un filamento que sostiene a laantera productora de polen.Estilo (del griego stilo = pilar): parte del carpelo de la flor; formado a partir de la
  16. 16. pared del ovario. La punta del estilo lleva al estigma. Parte del pistilo que separael estigma del ovario.Estigma (del griego stigme = pinchadura): En las flores, la región del carpelo querecibe los granos de polen que germinan sobre ella. Secreta una sustanciahúmeda y pegajosa para fijar los granos de polen.Exina (del latín ex = fuera): Cubierta externa de los granos de polen, a menudocompuesta por esporopolenina, un polisacárido ácido resistente que facilitalafosilización de los granos de polen.Filamento (del latín filum = hilo): el pedicelo de un estambre.Fósiles (del latín fossilis = "que se saca cavando la tierra", enterrado): Losvestigios o restos de vida prehistórica preservadas en las rocas de la cortezaTerrestre. Cualquier evidencia de vida pasada.Genes (del griego genos = nacimiento, raza; del latín genus = raza, origen):segmentos específicos de ADN que controlan las estructuras y funcionescelulares; la unidad funcional de la herencia. Secuencia de bases de ADN queusualmente codifican para una secuencia polipeptídica de aminoácidos.Gameto (del griego gamos = "unión de los sexos", esposa): Célulareproductorahaploide (n) que cuando su núcleo se fusiona con otro gameto (n)del sexo opuesto origina un cigoto (2n), que por mitosis desarrolla un individuocon células somáticas diploides (2n), en algunos hongos y protistas puede, pormeiosis, producir células somáticas haploides (n).Gametofito (del griego gamos = "unión de los sexos", esposa; phyton = plantas):En las plantas que presentan alternancia de generaciones, el estadio haploide (n)que produce gametos por mitosis.Gineceo (del griego gyne = hembra, oikos = casa): Termino colectivo aplicado atodos los carpelos (o pistilos) de una planta. Algunas plantas tienen variospistilos parciales o totalmente fusionados.Haploide (del griego haploos = simple, ploion = nave): Célula que contiene solo unmiembro de cada cromosoma homólogo (número haploide = n). En lafecundación, dos gametos haploides se fusionan para formar una sola célula conun número diploide (por oposición, 2n) de cromosomas.Entrenudo: La región del tallo entre los nudos de las plantas.Jurásico: Período que aconteció alrededor de la mitad de la era Mezosoica(verFigura), hace unos 185- 135 millones de años. Caracterizado por ser elmomento del posible origen de las Angiospermas y la continuación de la rupturadel supercontinente Pangea.Megáspora (del griego megas = grande; sporo = semilla): Cuatro células haploidesproducidas por meiosis en el óvulo de la flor. Generalmente tres degeneran, y lacélula remanente se convierte en un gameto (n): ovocélula. Su tamaño seencuentra por encima de los 200 micrones.Meiosis (del griego meio = menor; meiosis = reducción): División celular en la cualla copia de los cromosomas es seguida por dos divisiones nucleares. Cada uno delos cuatro gametos resultantes recibe la mitad del número de cromosomas
  17. 17. (númerohaploide) de la célula original.Micrópilo (del griego mykros = pequeño; pile = puerta): abertura dejada por lostegumentos del óvulo, ubicada en dirección al final del saco embrionario dondese localizan las sinérgidas y el óvulo. Lugar común de entrada del tubo polínicoal óvulo.Microsporas (del griego mykros = pequeño; sporo= semilla, sementera): cada unade las cuatro células haploides producidas por división meiótica en los sacos dela antera de las flores, se dividen por mitosis y se rodean de una pared gruesapara formar los granos de polen. Esporas de tamaño pequeño, menor de 200micrones, producida por meiosis.Microsporangios (del griego mikros = pequeño, spora = semilla, sementera)Estructura del esporófito que produce, por meiosis, las microsporas. En lasplantas con flores se conocen como sacos polínicos de la antera.Mitosis (del griego mitos = hebra, filamento): La división del núcleo y delmaterial nuclear de una célula; se la divide usualmente en cuatro etapas: profase,metafase, anafase, y telofase. La copia de una célula. La mitosis ocurreúnicamente en eucariotas. El ADN de la célula se duplica en la interfase y sedistribuye durante las fases de la mitosis en las dos células resultantes de ladivisión.Monómero (del griego monos = solo, uno; meros = parte) molécula pequeña quese encuentra repetitivamente en otra más grande (polímero).Nudo (del griego nodus = nudo): La región de la planta donde se implantan una omás hojas.Ovario (del latín ovus= huevo): 1) En animales, la gónada femenina que produceóvulos y hormonas sexuales femeninas. 2) La parte inferior del gineceo quecontiene los óvulos dentro de los cuales desarrolla el gametofito femenino.Paleozoico (del griego palaios = viejo): Período de tiempo geológico que comienzaunos 570 millones de años atrás y culmina hace unos 245 millones de años. Sedivide en varios períodos (Figura).Pangea: Nombre propuesto por Alfred Wegener para el supercontinenteexistente al final de Paleozoico y que comprendía a toda tierra emergente.Pétalos: Generalmente elementos brillantemente coloreados de las flores queproducen aromas fragantes, estructuras no reproductoras que sirven para atraerpolinizadores.Plantas no vasculares: Plantas que carecen tejido vascular lignificado (xilema),hojas vascularizadas y tienen un estadio gametofítico que domina el ciclo vital.Plantas vasculares: Plantas contienen un tejido vascular lignificado (xilema)Polen (del griego palynos = polvo, del latín pollen = polvo fino): En las plantas consemilla, el gametofito masculino rodeado por una cubierta protectora.Polímero (del griego polys = muchos, meros = parte): Molécula compuesta pormuchas subunidades idénticas o similares (monómero)Polisacárido (del griego polus = mucho, sakcharon = azúcar): polímero compuestopor monómeros de monosacáridos. p. ej.: almidón, celulosa.
  18. 18. Poricida: abertura por poros, comúnmente apicales de la anteras para la salidadel polen. Ej: Solanáceas.Receptáculo: parte de la flor donde se insertan los verticilos de la mismo. Puedeser plano (girasol) o acopado (rosa).Sépalos: Hojas modificadas que protegen a los pétalos de las flores y a lasestructuras reproductivas. En general son verdes, pero en muchasMonocotiledóneas tienen el mismo color que los pétalos.Sinérgidas: Células en saco embrionario de las angiospermas que flanquean laovocélula. El tubo polínico crece a través de una de ellas (generalmente la máspequeña).Tubo polínico: Estructura originada en la célula vegetativa del grano el polen através del cual el núcleo espermático (o núcleo en las angiospermas) viaja hastallegar al óvulo.Valvar: 1) dehiscencia de las anteras a través de valvas o tapitas, ej. laurel. 2)prefloración: presentación de los sépalos en el pimpollo en el que se tocan por susbordes, sin superponerse.Verticilo: conjunto de piezas (hojas, sépalos, tépalos, etc.) que nacen en unmismo nudo.Xilema (del griego xylon = madera): Tejido vascular de las plantas que transportaagua y nutrientes de las raíces a las hojas, compuesto de varios tipos celularesentre ellos las traqueidas. Constituye la madera de árboles y arbustos.
  19. 19. Cuando las semillas germinan se forma una planta que representa lageneración esporofítica, autótrofa. Esta planta formará flores conestructuras reproductivas masculinas (sacos polínicos en los estambres) yfemeninas (óvulos en el gineceo). Dentro de estas estructuras se producela MEIOSIS, que forma gametos haploides iniciando lageneracióngametofítica. Se forma un gametofito masculino representadopor los granos de polen y un gametofito femenino que es el sacoembrionario. Estas generaciones son parásitas de laesporofítica, ya que vivendentro de los estambres y ovario y a expensas de las reservas de estasestructuras.La FECUNDACIÓN de las Angiospermas es doble: dentro e los granos depolen se forman dos gametos masculinos, uno fecunda la gametafemenina u ovocélula, formando el cigoto, la otra gameta masculina seune al núcleo del endosperma (2n) ubicado dentro del saco embrionario,formando así el endosperma o sustancia de reserva de la semilla. Launión de estos gametos haploides en un cigoto reinicia una nuevageneración esporofítica, diploide.
  20. 20. Se puede ver que la FECUNDACIÓN y la MEIOSIS sin los hitos que marcanla alternancia de generaciones. En las plantas ésta alternancia concuerdacon la alternancia de fasesnucleares, desarrollándose la generaciónesporofítica durante la fase diploide y la generación gametofítica durantela fase haploide.La reproducción tiene dos propósitos, primero: a través del sexo y lafecundación cruzada se mantiene la diversidad genética y se recombinanlos caracteres heredados, segundo: la reproducción contribuye a lamultiplicación y dispersión del organismo. Estas dos se hallanrelacionadas, ya que una efectiva reproducción sexual requiere ladispersión de lassemillas.GimnospermasSu ciclo es esencialmente el mismo que el de las Angiospermas. Su nombrederiva del griego, gymnos: desnudo, aludiendo a que las semillas seencuentran desnudas, no encerradas en un fruto. Las flores son imperfectas,son conos femeninos y masculinos ubicados en plantas separadas: dioicas.Los óvulos están expuestos en la axila de los carpelos, el gametofitofemenino es pluricelular y presenta varias estructuras pluricelularesllamadas arquegonios.Las Angiospermas han evolucionado encerrando los óvulos dentro delcarpelo (angion: vasija en griego) y reduciendo el gametofito aun saco embrionario heptacelular. Esta reducción permitió proteger estas
  21. 21. estructuras de los depredadores y posteriormente encerrar a la semilladentro del fruto. El gametofito masculino en mayoría de las Gimnospermas(exceptuando las Cicadáceas y Ginkgo) y las Angiospermas han logradola total independencia del medio acuático, característica de las plantasinferiores: los gametos son inmóviles, sin flagelos, son transportados porel tubo polínico directamente hasta la ovocélula. En las Gimnospermas lapolinización es directa: el grano de polen llega a la micrópila del óvulo.Dado que las Angiospermas han encerrado los óvulos en el ovario,debieron formar estructuras como el estigma para recepción yreconocimiento de los granos de polen y el estilo para alimentar al tubopolínico durante el recorrido hasta la ovocélula. La polinización esindirecta.En las Gimnospermas la fecundación es simple: da como resultado uncigoto, las sustancias de reserva de la semilla derivan del gametofitofemenino; en las Angiospermas aparece la doble fecundación, resultandoun cigoto y el endosperma como sustancia de reserva, la cual sólo se formasi existe fecundación, con el consiguiente ahorro de energía.Fecundación cruzada y Evolución
  22. 22. La selección natural es el proceso por el cual los organismos concaracterísticas más favorables con respecto a su ambiente dejarán unamayor descendencia. Esto sólo es posible gracias a la variabilidadgenética de las poblaciones, la cual se lleva a cabo por la mezcla de genesque ocurre durante la fecundación cruzada. Esta ventaja solo existe si haycruzamiento con otro organismo que aporte una dotación de genesdiferente. Ya que si existe autofecundación solo se estarán combinando losmismos genes. Esto puede representar un problema para las plantas quenormalmente tienen ambos sexos en la misma flor (flores perfectas). Perolas especies han evolucionado logrando estrategias para evitarautopolinizarse. Hay que recordar que la polinización es la llegada delpolen al estigma de la flor.¿Como logran las plantas para transportar el polen de una a otra? (lasplantas están ancladas en el suelo....).Por el aire:Las primitivas plantas (Helechos y Gimnospermas) eran de polinizaciónpasiva, el viento traslada los granos de polen directamente a la micrópiladel óvulo, como ocurre en las modernas Gimnospermas. Los granos depolen tienen dos bolsas o sacos aeríferos que los ayuda a su transportepor el aire hasta la micrópila misma del óvulo desnudo, donde hay unagota de líquido pegajoso que lo retiene.La ANEMOFILIA o polinización por el viento es exitosa para estasplantas que normalmente viven en vastas áreas donde son la especiepredominante, casi como un monocultivo. La polinización anemófilacaracteriza a plantas primitivas como las Gimnospermas y haevolucionado independientemente en Angiospermas como las Gramíneasy los sauces. Se caracteriza por presentar grandes cantidades de polen, yno invierten energías en la producción de recompensas. Las anteras y
  23. 23. estigmas son largos y plumosos y estánexpuestos alaire.También las Gramíneas usan este sistema.Crecen normalmente en praderas abiertas.Los estambres se encuentran en la parte superior de la planta, sonflexibles y el polen es seco y liviano y es producido en grandescantidades. Los estigmas son plumosos, gomosos y están en la parteinferior de la planta, para recoger el polen que cae. Las plantas con estetipo de polinización presentan abundantes flores, son poco llamativas,con las piezas del cáliz y de la corola reducidas, de colores verdosos ocastaños o carecen por completo de estas piezas (flores aclamídeas).HIDROFILIA: polinización realizada por el agua.Por vectores biológicosLos insectos al acudir a estas plantas encontraron en el polen una altafuente Proteica, e indirectamente colaboraron con el transporte delmismo. Este sistema habrá resultado más eficiente que la polinización porel aire o anemofilia. La mayoría de las plantas crecen compartiendo elambiente con muchas otras especie, por lo que el viento no es efectivo eneste caso. Estas plantas necesitan un vector o agente polinizador que lleveel polen a otra planta de su misma especie, como un insecto, mamífero oun roedor. Este mecanismo es un tipo de mutualismo, una asociación enla que la planta ofrece algún tipo de recompensa al insecto y este
  24. 24. transporta el polen. Cuanto más atractiva resultaba una planta a losinsectos, aumenta el índice de visitas y por lo tanto la producción desemillas. Este proceso de selección natural evolucionó conjuntamente conlos insectos, desarrollándose nuevas formas de recompensa a los insectos.Los vectores pueden ser:1. - Insectos: mariposas, avispas, abejas, escarabajos, moscas2. - Aves3. - Mamíferos pequeños, murciélagosMuchas plantas han evolucionado junto con sus polinizaciones creandocomplejas relaciones entre ellos. Se define la coevolución como lainteracción entre dos especies diferentes, cada una afecta el desarrollo delas características de la otra durante el curso de la evolución. Uno de losmejores ejemplos de la coevolución se encuentra entre las plantas conflores y sus polinizadores, donde:1. Las plantas elaboraron métodos de atracción animal2. Los animales especializaron sus cuerpos para adaptarse adeterminadas especies vegetalesLa coevolución a veces resulta en una total dependencia de la planta y supolinizador. Por ejemplo la Yuca (Yucca gloriosa) solo es polinizada poruna polilla que pone sus huevos dentro del ovario.Atracción de los agentes polinizadoresLa planta debe lograr atraer al agente polinizador, para ello produceatractivos.Atractivos primarios: son las recompensas que la flor ofrece al agentecomo recompensa:Polen: es una recompensa generalmente en aquellas flores polinizadas por coleópteros,atraídas por fuerte aromas y la abundancia de polen; estas flores además evolucionaron
  25. 25. escondiendo sus óvulos profundamente en la flor. El polen contiene proteínas, almidón,aceites y otros nutrientes.Granos de polen de CompuestasDetalle del polen de Pavonia sp.Estigma de Pavonia sp con granos depolenNéctar: es un líquido azucarado producido por estructuras llamadas nectarios. Se ubicanestratégicamente en la flor para que los insectos al tomarlo toquen los estambres y selleven el polen de una flor a otra.Atractivos secundarios: Indican la presencia de recompensa como polen y néctar, lasclaves pueden ser visuales u olfativas. Generalmente esta función la ejercen el cáliz y lacorola.Claves visuales: la mariposas son atraídas por los colores amarillos y rojos. Las abejastienen una visión que va del azul al espectro ultravioleta, pero si visitan flores rojas oanaranjadas es porque ven marcas o líneas ultravioletas que nosotros no podemosdistinguir.
  26. 26. Mariposas nocturnas y murciélagos no dependen tanto del color por loque las flores suelen ser blancas o de colores pálidos.La presencia de manchas, excrecencias, guías de néctar o altos contrastessirven para distinguir las flores del follaje.Claves olfativas: aquellos polinizadores con escasa habilidad visual son atraídos por lasfragancias de las flores, son compuestos volátiles excretados por estructuras llamadasosmóforos. Estas fragancias pueden ser agradables o desagradables como las que atraenmoscas.Forma de la flor: debe acomodarse al tipo de polinizador, evitando al mismo tiempo alos ladrones de néctar. Aquellas flores polinizadas por escarabajos deben tener unaconstitución que soporte el peso del insecto y proteja los óvulos de la voracidad de losmismos. Para los colibríes e insectos que polinizan durante el vuelo, las flores tienencorolas tubulosas, adecuadas a los picos de los pájaros y a las espiritrompas de lasmariposas. Para las abejas, las flores son amplias, brindando "pistas de aterrizaje" para elinsecto.
  27. 27. Síndromes floralesEs el conjunto de características que presenta un planta para atraer a undeterminado agente polinizador.MELITOFILIA: Las flores polinizadas por abejas y avispas hanevolucionado con éstas, son de colores claros (no rojo), presentan guías denéctar, a menudo reflejan la luz ultravioleta, solo visible a las abejas. Aveces esta coevolución ha llegado al punto en que la flor imita a lahembra de la abeja (Ophrys sp.).PSICOFILIA: Las flores que han coevolucionado con mariposaspresentan generalmente el néctar en el fondo del tubo de la corola, dondesolo el lago aparato bucal suctor de estos insectos puede llegar. Las flores
  28. 28. que atraen a mariposas nocturnas en general son pálidas y de oloresintensos.MIOFILIA: Las flores que atraen a moscas tienen en cambio oloresnauseabundos e imitan con sus colores a carne putrefacta que atrae a lasmoscas para poner sus huevos.En el caso de la ORNITOFILIA, las flores no tienen aroma, ya que lospájaros no tienen sentido del olfato, si presentan colores intensos, rojos yamarillos y abundante néctar.QUIROPTEROFILIA: por murciélagos pequeños. Las flores tienencolores pálidos, fuertes aromas y abundante néctar.Estas estrategias favorecen la fecundación cruzada y el consiguienteintercambio de genes. Otra manera de lograr esta fecundación cruzada esla presencia de barreras: ya sea genéticas por autoincompatibilidad, ofísicas como la separación de sexos (plantas dioicas como el mamón, omonoicas como el maíz), o de los diferentes tiempos de liberación depolen y receptividad del estigma en la misma flor.
  29. 29. Reproducción vegetativaTambién llamada reproducción asexual porque no incluye combinaciónde características de dos individuos mediante la fecundación. A menosque ocurra una mutación, los individuos resultantes son genéticamenteidénticos a la planta madre. En los vegetales hay numerosas formas,desde el desarrollo de una célula sexual no fecundada hasta lafragmentación del organismo en varias partes. Clonación es el términomoderno.Entre las estructuras involucradas se encuentran:Estolones: tallos largos y delgados que crecen al ras del suelo, por ejemplo la frutilla(Fragaria chiloensis),Rizomas: tallos engrosados subterráneos, como las gramíneas y juncos, algunas como elsorgo de Alepo (Sorghum halepense) se transforman de este modo en malezas muyinvasivas.Bulbos y tubérculos: además de almacenar reservas se usan en la reproducción(papa: Solanum tuberosum, ajo: Allium sativum, cebolla: Allium tuberosum).Yemas de tallos subterráneos: forman nuevas plantas en los bananos (carecencompletamente de reproducción sexual, los frutos son partenocárpicos, se forman sinfecundación), también se observan en el manzano y los sauces.Apomixis: algunas células del saco embrionario forman embriones sin fecundación, seda en los cítricos (Citrus sp.), gramíneas (Poa pratensis).Este tipo de reproducción es usada por los agricultores para propagarplantas manteniendo características seleccionadas artificialmente porselección artificial u obtenidas por mutaciones naturales como el caso dela naranja de ombligo: esta se originó por una mutación natural que espropagada vegetativamente por injertos de ramas sobre otros cítricos. Depermitirse la reproducción sexual en esta planta, las semillas segregaríaneste carácter, diluyéndose entre la descendencia.

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