En todas las plantas y algunas algas, existe una alteración de generaciones en la que las especies tienen fases diploides y haploides. La reproducción sexual da como resultado gametos que combinan dos células de diferentes individuos. La meiosis también produce gametos. Los haploides contienen un conjunto de cromosomas en cada una de sus células. Las células diploides contienen dos conjuntos de cromosomas. Para las plantas, las células haploides y diploides se dividen a través de la mitosis. La fase haploide de las plantas se llama gametofita y la fase diploide se llama esporofita. La descendencia alterna desde esporofitas diploides a gametófitos haploides y viceversa en generaciones. Esto significa que las plantas generan dos tipos diferentes de plantas con el mismo material genético.
TL; DR (Demasiado largo; No lo leyó)
Las plantas existen en generaciones alternadas llamadas esporofitas y gametófitos. Los esporofitos representan la fase diploide de las plantas. Los gametofitos representan la fase haploide de las plantas.
Características de los esporófitos
Los esporófitos son plantas diploides que usan la meiosis para producir esporas. Estas esporas son células haploides que se convierten en gametófitos haploides. Las megasporas se convierten en gametofitos femeninos y las microsporas se convierten en gametofitos masculinos. La meiosis ocurre en el esporangio de un esporofito y produce esporas haploides. Estas esporas contienen una célula que puede convertirse en otra planta nueva sin aparearse. Los esporofitos han evolucionado en plantas vasculares para ser más grandes, más dominantes y de mayor duración en comparación con los gametófitos.
Características de los gametófitos
Los gametófitos son plantas haploides que usan la mitosis para hacer gametos haploides. Estos gametos son hembras en forma de un óvulo (huevo) o un macho en forma de esperma. Los gametofitos contienen el archegonium u órgano sexual femenino, o contienen el anteridium u órgano sexual masculino. La esperma y el huevo se unen en el arquegonium para producir una célula de cigoto diploide. Ese cigoto se convierte en un esporofito. Los gametofitos de plantas vasculares tienden a ser mucho más pequeños que los esporófitos, a veces incluso solo unas pocas células de tamaño. Un grano de polen representa un ejemplo de un gametofito masculino en plantas vasculares.
Plantas no vasculares vs. vasculares
Las plantas vasculares y no vasculares muestran diferencias interesantes entre sus esporofitas y gametófitos. Las plantas vasculares no requieren tanta agua para prosperar, y muestran su gran fase esporofítica de larga vida como la planta real. Las gimnospermas como las coníferas contienen un poco de tejido de gametofito femenino en sus conos, como los piñones. Esas nueces contienen el esporofito diploide embrionario. El gametofito de coníferas masculinas existe como polen, que se dispersa por el viento. Para plantas con flores como árboles frutales y flores, los gametófitos femeninos contienen unas pocas células y residen dentro del ovario de la flor; el macho existe como polen Los pequeños gametofitos de las plantas vasculares solo viven durante una temporada. Las plantas vasculares que producen dos tipos de esporas y gametofitos se denominan heterospóricas.
Las plantas no vasculares como las briófitas (que incluyen musgos, hepáticas y hornworts) exhiben características diferentes para sus gametófitos y esporófitos. Las briófitas comprenden las plantas terrestres más antiguas del planeta y han existido durante más de 400 millones de años. Requieren locales más húmedos para su éxito reproductivo. Sus esporófitos no son visiblemente dominantes. Sin embargo, su generación de gametofitos es la parte sensible, fotosintética de la planta (como el musgo verde) que se adhiere a los sustratos a través de los rizoides en lugar del esporofito diploide. De hecho, sus esporófitos no son tan longevos como en las plantas vasculares. El esporofito se forma a partir de un óvulo fertilizado dentro del arquegonio en forma de matraz y se adhiere al gametofito a través de un pie penetrante. El esporofito recibe alimento del gametofito. El esporofito forma un tallo muy pequeño llamado seta y un solo esporangio. Una cubierta protectora llamada calyptra rodea este esporofito embrionario. Las esporas unicelulares viajan por el viento y germinan solo en un área húmeda; se requiere agua para la fertilización. Luego forman una nueva planta de gametófitos, que crea más esporas en el ciclo de esporófitos. Como hacen un solo tipo de esporas y gametofitos, estas plantas no vasculares se llaman homospóricas.
Controles genéticos de los procesos de generación
Los científicos continúan aprendiendo más generaciones alternas en las plantas. Los estudios genéticos de musgos revelan que un grupo de proteínas llamado KNOX ayuda a impulsar el desarrollo de esporofitos. En la angiosperma Arabidopsis thaliana
, el gen PKL es necesario para que los esporofitos maternos promuevan el desarrollo de gametófitos masculinos y femeninos. La investigación continua produce aspectos aún más fascinantes de la naturaleza compleja de los procesos de generación de esporofito y gametofito.
