Introducción a las angiospermas
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Las angiospermas son plantas vasculares en flor. Son el tipo de planta más común y constituyen más del 90% de las especies de plantas de la Tierra. El nombre ‘angiosperma’ proviene de dos palabras griegas: ‘angio’, que significa ‘recipiente’ y ‘esperma’, que significa ‘semilla’. Cuando combinamos los términos, obtenemos ‘contenedor de semillas’, que es una muy buena descripción de las angiospermas. Si bien las angiospermas se conocen mejor como plantas con flores , también son conocidas por el recipiente protector, o fruto, que rodea la semilla.
Los ejemplos de angiospermas van desde pequeñas flores silvestres hasta grandes robles. Las angiospermas pueden ser unisexuales o bisexuales, lo que significa que algunas plantas con flores contienen solo estructuras masculinas o femeninas, mientras que otras contienen estructuras masculinas y femeninas. 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 las angiospermas, o plantas con flores, atraviesan este proceso.
Revisión: alternancia de generaciones
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.
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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.
Ahora que hemos revisado los aspectos básicos de este ciclo de vida, veamos cómo las angiospermas atraviesan el ciclo. Comenzaremos con la etapa haploide como lo hicimos anteriormente y luego pasaremos a la etapa diploide dominante. A medida que avancemos por las diferentes etapas de esta alternancia de generaciones, volveremos a consultar este diagrama que ilustra cómo se reproducen las angiospermas.
La etapa haploide
Las primeras estructuras en la etapa haploide son la microespora y la megaspora. La microespora se convertirá en el gametofito masculino y es mucho más pequeña que la espora femenina. El gametofito masculino en las angiospermas es el polen y se desarrolla en la antera de la flor . Al aprender sobre la estructura de las flores, recordará que las anteras son la parte superior de los estambres masculinos. Podemos ver la antera en este diagrama.
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El otro comienzo potencial para la etapa haploide es la megaspora , que se convertirá en el gametofito femenino y es mucho más grande que la espora masculina. Las megasporas eventualmente se convertirán en el gametofito femenino multicelular, que es el ovario. Una vez más, al aprender sobre las partes de las plantas, recordará que el ovario es parte de las estructuras femeninas de la flor. Podemos ver el ovario aquí en este diagrama.
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Una vez que los gametofitos se hayan desarrollado completamente, producirán gametos. El gameto masculino es el esperma y el gameto femenino es un óvulo. El gametofito masculino maduro, el grano de polen, desarrolla el esperma, mientras que el gametofito femenino maduro, el ovario, desarrolla el óvulo. La polinización ocurrirá cuando el grano de polen aterrice en las estructuras femeninas en una flor. Sin embargo, hasta que se produce la fertilización, la unión del óvulo y el esperma, las células permanecen en la etapa haploide.
La etapa diploide
Como ocurre con la mayoría de los ciclos de vida de las plantas, la etapa diploide comienza una vez que un espermatozoide fertiliza un óvulo. Sin embargo, en las angiospermas, hay un giro en esta fertilización normal conocida como fertilización doble . En lugar de contener solo un espermatozoide, cada grano de polen contiene dos espermatozoides. Uno de estos espermatozoides haploides fertiliza el óvulo haploide y forma un embrión diploide.
Sin embargo, el otro espermatozoide se fusiona con una parte del gametofito femenino, que tiene dos núcleos. Esta combinación del espermatozoide haploide con un núcleo doble crea una célula que en realidad tiene tres copias de información genética. Esta estructura de 3 n pasa por la mitosis para convertirse en el endospermo. El endospermo es una excelente fuente de alimento para el embrión en desarrollo. El embrión en desarrollo utilizará esta fuente de alimento y eventualmente se convertirá en un esporofito maduro.
El esporofito maduro crecerá y eventualmente producirá estructuras para la reproducción, es decir, flores. Recuerde que algunas angiospermas contendrán partes masculinas o femeninas, mientras que otras contendrán ambas. Independientemente de esto, la etapa diploide dominante del ciclo de vida producirá flores , que son estructuras especializadas para la reproducción. Las partes femeninas de la flor producirán megasporas y las partes masculinas desarrollarán microsporas, continuando este ciclo.
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Resumen de la lección
Las angiospermas son plantas únicas porque producen semillas protegidas. Esta alternancia de generaciones en las plantas con flores, como los robles y las flores silvestres, 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 ovario. Finalmente, los granos de polen aterrizarán en las estructuras florales femeninas y fertilizarán el huevo.
Recuerda que en las angiospermas ocurre un proceso conocido como doble fertilización . En este proceso, un espermatozoide fertiliza el óvulo, creando un nuevo embrión diploide que eventualmente se convertirá en una semilla y luego en un esporofito maduro. Sin embargo, un segundo espermatozoide se fusiona con una célula de doble núcleo, creando una célula que ahora contiene tres copias de información genética. Este endospermo se convierte en la fuente de alimento del embrión en desarrollo. Una vez maduro, el esporofito eventualmente producirá flores para continuar el proceso de reproducción sexual a través de la alternancia de generaciones.
Resultado de aprendizaje
Al final de esta lección, podrá explicar qué sucede durante la alternancia de generaciones en las angiospermas, incluido el proceso único de doble fertilización.
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