El ciclo de vida de un helecho: reproducción de plantas sin flores ni semillas

Rodrigo Ricardo Publicado el 11 septiembre, 2020 6 minutos y 15 segundos de lectura

Introducción: Reproducción de helechos sin semillas

Foto de hojas de helecho
Foto de helechos

Los helechos son plantas vasculares sin semillas . Los helechos fueron el primer tipo de planta vascular y generalmente se considera que son más simples que las plantas vasculares que producen semillas.

Los helechos pueden variar desde plantas de interior muy cortas y poco impresionantes hasta árboles más grandes y adultos. Los helechos se usan a menudo en paisajismo y decoración, pero también se encuentran naturalmente en una variedad de entornos.

Ya sabemos que muchas plantas pasan por un ciclo de vida que alterna entre diploide y haploide, pero repasemos algunos aspectos básicos de esto antes de ver cómo pasan los helechos por este proceso.

Revisión: alternancia de generaciones

Esta 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 ‘2N’ porque 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.

Diagrama de alternancia de generaciones
Diagrama de alternancia de generaciones

Veamos un diagrama de la idea básica de alternancia de generaciones. Podemos ver en este diagrama que el ciclo de vida se divide en N, en la parte superior, y 2N, en la parte inferior. Recuerde que el gametofito contiene células haploides y que el esporofito contiene células diploides. Anteriormente, usamos el garblinx para ilustrar la rareza de esto. Recuerde que el organismo diploide, o 2N, se ve así.

Diagrama que muestra el organismo diploide
diagrama de organismo diploide

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 2N que se parece al primer garblinx. Este garblinx eventualmente producirá un nuevo organismo haploide y así sucesivamente.

Ahora que hemos revisado los aspectos básicos de este ciclo de vida, veamos cómo los helechos atraviesan el ciclo. Comenzaremos con la etapa haploide como lo hicimos anteriormente y luego pasaremos a la etapa diploide dominante.

La etapa haploide

Usaremos este diagrama para ilustrar el ciclo de vida de los helechos.

Diagrama del ciclo de vida del helecho
Ciclo de vida del helecho

El helecho comienza con la etapa haploide como espora. La espora sufrirá mitosis para crear muchas células haploides idénticas. Este grupo de células se llama gametofito . Podemos ver en nuestro diagrama que la espora se convierte en gametofito. La mayoría de los gametofitos de helecho parecen hojas en forma de corazón y son más pequeños que la uña del meñique.

Curiosamente, este gametofito, aunque poco impresionante en tamaño y estructura, es capaz de realizar la fotosíntesis. Esto significa que el gametofito puede producir su propia energía y crecer de forma independiente.

Después del desarrollo y crecimiento como gametofito, la espora está lista para producir gametos . Los gametos se producen en un área específica del gametofito. Los gametangios son órganos de los gametofitos que producen gametos.

Hay dos tipos de gametangia: uno produce óvulos y el otro produce esperma. Las arquegonias son los gametangios femeninos que producen un huevo a la vez. Los anteridios son los gametangios masculinos que producen muchos espermatozoides. Es posible que pueda recordar qué gametangios son masculinos y cuáles son femeninos porque las anteras son estructuras masculinas en las flores que producen espermatozoides. Si sabe que las anteras producen espermatozoides, recuerde que los anteridios también producen espermatozoides y, por lo tanto, son masculinos.

Nuestro diagrama muestra las estructuras masculina y femenina en el mismo gametofito. Esto significa que el gametofito de helecho es bisexual porque contiene estructuras masculinas y femeninas. Los anteridios se encuentran hacia la punta de la hoja en forma de corazón. Las arquegonias se encuentran cerca de la parte superior del gametofito. Hablando genéticamente, es mejor que los gametos se mezclen entre diferentes gametofitos para iniciar la etapa diploide. Si los gametos provienen de la misma planta, no habrá mucha diversidad genética. Sin embargo, si el óvulo y el espermatozoide provienen de diferentes plantas, esto aumentará la variación genética y probablemente mejorará las posibilidades de supervivencia de la planta.

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 esperma son haploides, por lo que cuando se fusionan, ahora tenemos una célula diploide. Esta nueva célula seguirá pasando por la mitosis y crecerá. Con el tiempo, se convertirá en un esporofito maduro y se parecerá a los helechos que conoces. Hay muchas estructuras diferentes en el esporofito maduro, pero nos centraremos en las que participan en la reproducción.

Ubicado en la parte inferior de las hojas de helecho, puede encontrar puntos rojos o marrones. Estos puntos se llaman sori y son grupos de esporangios.

Ahora bien, ¿qué son los esporangios? Al igual que los gametofitos tienen gametangios que producen gametos, los esporofitos tienen esporangios para producir esporas. Los esporangios son órganos que producen esporas mediante el proceso de meiosis.

Foto de sori en la parte inferior de las hojas de helecho
Fotos de Sori

Dentro de cada esporangio hay células que en realidad pasan por división para convertirse en esporas. Estos esporocitos son células diploides que se someten a meiosis para producir esporas haploides. Estas esporas son microscópicas, lo que significa que son muy pequeñas. Si bien puede ver los grupos de esporangios en la parte inferior de las hojas de helecho, no puede ver las esporas sin la ayuda de un microscopio. Una vez liberadas, estas esporas comenzarán la etapa haploide del ciclo de vida.

Resumen de la lección

Los helechos son plantas únicas porque no producen semillas. Estas plantas vasculares se han adaptado a un ciclo de vida que utiliza esporas en lugar de semillas. Esta alternancia de generaciones en los helechos significa que existen etapas multicelulares que son haploides y diploides.

Primero analizamos la etapa haploide, que comienza como una espora y se convierte en un gametofito . El gametofito de helecho se parece a una hoja pequeña con forma de corazón y es bisexual, y contiene órganos masculinos y femeninos que producen gametos. Los gametangios que producen espermatozoides se denominan anteridios y los que producen óvulos se denominan arquegonios .

Una vez que el óvulo es fertilizado por el esperma, el helecho pasa a la etapa diploide del ciclo de vida. Esta nueva célula diploide se convierte en un esporofito maduro, que es la estructura en la que piensas cuando piensas en helechos. El esporofito tiene estructuras únicas llamadas esporangios ubicados en la parte inferior de algunas hojas. Estas estructuras contienen esporocitos que producen esporas . Estas esporas inician la etapa haploide nuevamente.

Resultado de aprendizaje

Al final de esta lección, podrá describir los pasos involucrados en el ciclo de vida único de los helechos.

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Rodrigo Ricardo Editor y fundador