Por Dianne Hermance — Actualizado el 24 de marzo de 2022
En las plantas y en determinadas algas existe una clara alternancia de generaciones, comprendiendo una fase de esporofito diploide y una fase de gametofito haploide. La reproducción sexual genera gametos que se fusionan a partir de dos individuos distintos, mientras que la meiosis produce esporas haploides que dan lugar a la siguiente generación. Las células haploides portan un único conjunto de cromosomas; las células diploides llevan dos. Ambas fases se dividen mitóticamente dentro de sus respectivas estructuras. La alternancia resultante crea dos formas vegetales morfológicamente distintas que comparten material genético idéntico.
Las plantas alternan entre esporofitos diploides y gametofitos haploides. La fase de esporofito domina en las especies vasculares, mientras que el gametofito suele ser la unidad fotosintética en las plantas no vasculares.
El esporofito es la generación diploide que sufre meiosis dentro de órganos especializados llamados esporangios. Este proceso produce megasporas y microsporas haploides. Las megasporas se convierten en gametofitos femeninos; las microsporas se convierten en gametofitos masculinos. En las plantas vasculares, los esporofitos tienden a ser más grandes, más robustos y más longevos que sus homólogos gametofitos.
Los gametofitos son la fase haploide, formados a partir de esporas que se dividen por mitosis. Producen gametos:óvulos en el arquegonio (órgano femenino) y espermatozoides en el anteridio (órgano masculino). La fertilización dentro del arquegonio produce un cigoto diploide, que se convierte en el siguiente esporofito. En la mayoría de las especies vasculares, los gametofitos tienen un tamaño reducido (a menudo solo unas pocas células), como los granos de polen en las plantas con flores.
Las plantas vasculares tienen un esporofito dominante que requiere menos agua. En el caso de las gimnospermas, el gametofito femenino reside dentro del cono (p. ej., los piñones), mientras que el masculino es el polen. Las angiospermas contienen un pequeño gametofito femenino dentro del ovario y polen masculino que se dispersa con el viento. Por el contrario, las briofitas (musgos, hepáticas, hornworts) exhiben un gametofito haploide prominente que realiza la fotosíntesis y se ancla a sustratos a través de rizoides. Sus esporofitos son más pequeños, están unidos por un tallo y un esporangio, y dependen del gametofito para obtener nutrientes.
La investigación sobre musgos ha identificado factores de transcripción de la familia KNOX como impulsores clave del desarrollo de esporofitos. En el modelo angiosperma Arabidopsis thaliana , el gen PKL es esencial para la formación adecuada de esporofitos y el desarrollo de gametofitos masculinos y femeninos. Los estudios en curso continúan descubriendo las intrincadas redes genéticas que gobiernan estas transiciones del ciclo de vida.
