Introducción a las gimnospermas
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Las gimnospermas son plantas vasculares que producen semillas pero no flores. Estas plantas son más avanzadas que los helechos, pero no tan complicadas como las plantas con flores . Los ejemplos comunes de gimnospermas incluyen ginkgos y pinos. Todos estos producen semillas pero no flores.
Revisión de la alternancia de generaciones
Ya sabemos que muchas plantas pasan por un ciclo de vida que alterna entre diploides y haploides, pero repasemos algunos aspectos básicos de esto antes de ver cómo las gimnospermas atraviesan este proceso.
La alternancia de generaciones es un ciclo de vida que incluye etapas multicelulares tanto diploides como haploides. Recuerde que ‘diploide’ significa ‘dos juegos de cromosomas’ y comúnmente se abrevia como 2 n , donde la n significa ‘cromosomas’. En las células diploides, una copia de los cromosomas proviene de cada padre. Por ejemplo, en los humanos, obtienes una copia de los cromosomas de tu papá y una copia de los cromosomas de tu mamá.
La misma idea se encuentra en las plantas. Cada célula diploide contiene una copia de los cromosomas del padre masculino y una copia de los cromosomas del padre femenino. ‘Haploide’ significa ‘un conjunto de cromosomas’ y comúnmente se abrevia como n porque solo hay una copia de los cromosomas.
Veamos un diagrama de la idea básica de alternancia de generaciones.
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Podemos ver en este diagrama que el ciclo de vida se divide en n – en la parte superior – y 2 n – en la parte inferior. Recuerde que el gametofito contiene células haploides y que el esporofito contiene células diploides.
Anteriormente, también usamos Garblinx para ilustrar la rareza de esto. Recuerde que el organismo diploide o 2 n se ve así.
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Sin embargo, cuando pasa a la etapa haploide, ¡el Garblinx se ve completamente diferente! Dos de estos organismos haploides se unirán y se aparearán para producir un nuevo organismo 2 n que se parece a nuestro primer Garblinx. Este Garblinx eventualmente producirá un nuevo organismo haploide, y así sucesivamente.
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Ahora que hemos revisado los aspectos básicos de este ciclo de vida, veamos cómo las gimnospermas atraviesan el ciclo. Comenzaremos con la etapa haploide como lo hicimos anteriormente y luego pasaremos a la etapa diploide dominante.
La etapa haploide
A medida que avanzamos por las diferentes etapas de esta alternancia de generaciones, volveremos a consultar nuestro diagrama básico que ilustra cómo se reproducen las gimnospermas. Es importante señalar que la etapa haploide depende de la etapa diploide dominante para la protección y nutrición. Esto significa que el gametofito haploide se encuentra dentro del esporofito maduro. Veamos todo esto con un poco más de detalle.
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En las gimnospermas, se producen dos tipos de esporas, por lo que la etapa haploide puede comenzar como una espora masculina o femenina. La microespora es la pequeña espora masculina. Esta espora sufrirá mitosis para producir el gametofito masculino multicelular. Estos gametofitos masculinos son los granos de polen que se encuentran dentro de los conos de polen. Podemos ver en esta imagen que los conos de polen son generalmente pequeños y en grupos en los pinos.
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La megaespora es la gran espora femenina. Esta espora sufrirá mitosis para producir el gametofito femenino multicelular. El gametofito femenino está alojado en los conos ovulados que se parecen a lo que generalmente piensas cuando piensas en piñas. Podemos ver arriba que son más grandes y generalmente más fáciles de ver que los conos de polen masculinos.
La etapa haploide continuará mientras los gametofitos masculinos y femeninos se mantengan separados. Sin embargo, en algún momento, generalmente en primavera, el árbol liberará grandes cantidades de polen. Estos granos de polen que contienen el gametofito masculino viajarán por aire y, con suerte, aterrizarán en un cono ovulado. Luego, se desarrolla un tubo polínico para que el gameto masculino recién producido alcance y fertilice al gameto femenino. Recuerde que los gametofitos producen gametos; en el caso de las gimnospermas, habrá un gameto masculino, o esperma, y un gameto femenino, o huevo, producido a partir de diferentes gametofitos.
La etapa diploide
La etapa diploide (y dominante) de la vida comenzará una vez que se produzca la fertilización. Recuerde que la fertilización es la fusión de un óvulo y un espermatozoide. Tanto el óvulo como el espermatozoide son haploides, por lo que cuando se fusionan, ahora tenemos una célula diploide. Curiosamente, la polinización ocurre normalmente alrededor de un año antes de la fertilización en las coníferas.
Recuerde que gimnosperma significa ‘semilla desnuda’. Esto significa que, si bien el nuevo embrión tiene una capa protectora de semillas, todavía es muy frágil y tiene un suministro de alimentos limitado. Las semillas se liberan del cono ovulado una vez que se abren las escamas del cono de pino. Es posible que haya visto semillas individuales si alguna vez ha desarmado una piña de pino o incluso ha pisado una por accidente. Generalmente, estas pequeñas semillas serán esparcidas por el viento. Al igual que con el polen, es de esperar que la semilla aterrice en un buen lugar para que pueda convertirse en una planta madura.
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Esta nueva célula seguirá pasando por la mitosis y crecerá. Después de la germinación, la planta se convertirá en una pequeña plántula. Con el tiempo, se convertirá en un esporofito maduro y se verá como los pinos que conoces. Hay muchas estructuras diferentes en el esporofito maduro, pero nos centraremos en las que participan en la reproducción.
Las dos estructuras principales se mencionaron anteriormente cuando pasamos por la etapa haploide. La mayoría de los esporofitos de gimnospermas maduros tienen conos masculinos y femeninos. Es decir, contienen tanto conos de polen como conos de ovulación. Los conos de polen contienen muchos microsporangios , que producen las microsporas masculinas a través de la meiosis con la que comenzamos en la etapa haploide. Los conos ovulados contienen megasporangios , que producen las megasporas femeninas a través de la meiosis con la que también comenzamos en la etapa haploide.
Resumen de la lección
Las gimnospermas son plantas únicas porque producen semillas desnudas. Esta alternancia de generaciones en las gimnospermas, como los pinos, significa que existen etapas multicelulares que son haploides y diploides. Primero analizamos la etapa haploide, que comienza como una espora masculina o femenina que se convierte en un gametofito. El microgametofito masculino está contenido en los granos de polen y el megagametofito femenino se encuentra en el cono ovulado.
Finalmente, los granos de polen son transportados por el viento a los conos ovulados. Allí, el óvulo es fertilizado por el esperma y la conífera pasa a la etapa diploide del ciclo de vida. Esta nueva semilla diploide será liberada del cono de ovulación y nuevamente transportada por el viento. Con suerte, se convertirá en un esporofito maduro, que es la estructura en la que piensas cuando piensas en pinos.
El esporofito contiene esporocitos masculinos y femeninos. Los microsporangios , que producen las esporas masculinas, se encuentran en los conos de polen. Los megasporangios , que producen las esporas femeninas, se encuentran en los conos ovulados. Estas esporas inician la etapa haploide nuevamente, continuando el complejo ciclo de vida de las gimnospermas.
Resultado de aprendizaje
Al final de esta lección, podrá describir el ciclo de vida de las gimnospermas.
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