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miércoles, 15 de octubre de 2014

Reproducción sexual: flor, fruto, semilla

Reproducción en las plantas
Existen dos tipos de reproducción: vegetativa o asexual y sexual o generativa. La reproducción asexual no implica la unión de células y en ella los individuos se desarrollan para dar otros idénticos a ellos. La reproducción sexual implica la unión de células germinales especiales, los gametos. Además, genera variabilidad genética debido a la meiosis.

Reproducción asexual de las plantas: Asegura la perpetuación de individuos bien adaptados a ese medio y evolutivamente eficaces. Es muy común incluso en plantas superiores. Este proceso puede darse natural o artificialmente. Naturalmente mediante rizomas, tubérculos, estolones, raíces gemíferas, etc. Artificialmente por división de matas, estacas, acodos, injertos etc.

Reproducción sexual: implica un proceso de meiosis que se realiza en las glándulas sexuales para la producción de gametos. Es un proceso de división celular en el cual una célula diploide (2n) experimenta dos divisiones sucesivas, con la capacidad de generar cuatro células haploides (n). En los organismos con reproducción sexual tiene importancia ya que es el mecanismo por el que se producen los óvulos y espermatozoides (gametos).

En las plantas más primitivas, existen dos etapas muy marcadas una de reproducción asexual (esporofito) y otra con reproducción sexual (gametofito). En estas dos etapas las plantas son muy diferentes, predominando en tamaño y tiempo el gametofito. Estas plantas son en su mayoría acuáticas o necesitan del agua para su reproducción sexual. Las plantas con semilla ya no solo predominó el esporofito, sino que el gametofito se ha reducido hasta llegar a ser una estructura dependiente del esporofito: la flor. Por otro lado los espermatozoides flagelados de las plantas inferiores fueron sustituidos por el proceso de polinización. Fue la polinización lo que permitió que las plantas se independizaran del agua como vehículo de fecundación. Asimismo, el embrión en desarrollo (que se convertirá en el nuevo esporofito) dejó de depender del agua, pues la semilla aloja al embrión dentro de una dura cubierta y lo protege contra otros mecanismos

Flor

Se llama flor a aquella estructura que tiene por lo menos uno de los dos sexos. Cuando se encuentran los 2 sexos juntos se llaman HERMAFRODITAS. La función es la reproducción sexual, es decir, meiosis y fecundación del ovario para perpetuar la especie. Esto se lleva a cabo mediante la polinización, que se puede definir como llevar, mediante cualquier factor los granos de polen de una flor a otra. Dicha fecundación se dice que se ha logrado solo hasta que las células sexuales se funden.
Las etapas esenciales de la reproducción sexual son:
a) La formación de células reproductoras (meiosis)
b) Polinización
c) Fecundación
Partes de la Flor
d) Desarrollo del fruto y de la semilla

 PARTES DE LA FLOR
1.Tálamo o receptáculo, 2. Cáliz (Sépalos), 3. Corola (pétalos), 4. Androceo (estambres), 5. Gineceo (pistilos),     6. Estilo, 7. Estigma, 8. Filamento, 9. Antera,
La flor se divide en dos ciclos: Ciclos accesorios, y ciclos esenciales. Los ciclos esenciales son los que necesariamente deben estar presentes en la flor para que esta pueda efectuar la reproducción; y los ciclos accesorios son los pueden estar o no presentes y no son indispensables.

Ciclos accesorios de una flor
Cáliz: Constituido por los sépalos, que generalmente son de color verde.
Corola: constituido por Pétalos, estos en general son de color diferente al verde.
Ciclos esenciales de una flor
Estambres: Forman un verticilo (círculo de tres o más partes de florales) que se encuentra dentro de la corola, cada estambre tiene un filamento, el cual sostiene en su extremo a una antera, que es el órgano portador del polen. Y al conjunto de estambres se le denomina androceo. Casi siempre da que él número de pétalos es igual al número de estambres. Pero él número de estambres no siempre significa el grado de evolución. Dichas estructuras casi siempre están sueltas, y tienen la función de la liberación del polen para la fecundación. Dentro del polen están las gametas masculinas llamadas anterozoides.
Gineceo u Ovario: es el órgano de la flor que contiene los óvulos, portadores de la gameta femenina u oósfera, para ser fecundados. Está conformado por el ovario, el estilo y el estigma. El estilo es el pequeño pedúnculo que sostiene al estigma que comunica al óvulo con el exterior. En el estigma hay sustancias pegajosas que actúan como un adherente para el polen.
Cuando se una la gameta masculina con la femenina se producirá la formación de la SEMILLA, en donde el óvulo se transforma en semilla y el Ovario en Fruto.
La Polinización
La polinización es el transporte de los granos de polen desde los sacos polínicos de las anteras hasta el receptor del aparato femenino.
Cuando el transporte de polen, y por ende, la fecundación, ocurre entre flores del mismo individuo, el proceso se denomina autogamia.  Está muy difundida entre las malezas, las plantas pioneras y las especies insulares, que necesitan la fructificación de individuos aislados.  En especies autógamas, las flores con frecuencia son inconspicuas, con piezas florales reducidas, menor cantidad de polen, sin fragancia y sin néctar. Su ventaja es que permite, a una especie bien adaptada, perpetuarse en un medio más o menos estable.  Su desventaja es que por la autogamia, la especie presenta menor variabilidad hereditaria, y pierde plasticidad evolutiva. 
Hay especies que para evitar la autogamia el androceo madura primero. Si no ocurre polinización cruzada por medio de insectos, las ramas estigmáticas se alargan y se curvan sobre sí mismas, poniendo en contacto su superficie receptiva interna con el propio polen. También existen plantas en las que el gineceo madura primero y solamente puede darse la fecundación entre flores de diferentes individuos.
Cuando el transporte de polen ocurre entre flores de individuos diferentes, tenemos polinización cruzada, y por ende, fecundación cruzada o alogamia. En muchas especies es obligada, a veces las flores, aún cuando sean cosexuales (hemafroditas), son autoincompatibles, es decir que tienen barreras genéticas y fisiológicas que impiden la germinación del propio polen o el desarrollo del tubo polínico
Agentes Polinizadores
Los granos de polen son inertes, su transporte está asegurado por agentes externos, abióticos como agua y viento, o bióticos como animales diversos.
HIDROFILIA: Polinización por medio del agua. Las flores son flotantes poco vistosas, las femeninas permanecen fijas a la planta por un largo pedúnculo floral; las flores masculinas se desprenden, flotan,  y son llevadas por la corriente del agua o el viento hasta las flores femeninas. El polen es filamentoso, flexible, pegajoso
ANEMOFILIA: Polinización por medio del viento. El transporte de polen no está orientado, por lo cual se producen grandes cantidades de polen, de tamaño pequeño, superficie lisa (facilita la dispersión), y seco. En Angiospermas las flores anemófilas carecen de medios de atracción (perianto, olor, néctar), suelen ser unisexuales, las masculinas más numerosas que las femeninas, que generalmente son uniovuladas. Los estilos y estigmas están agrandados para facilitar la captación del polen. La floración es temprana, las flores aparecen antes que el follaje que puede obstaculizar la captación del polen. Las plantas están reunidas en poblaciones grandes y en lugares expuestos al viento.  La anemofilia tiene baja eficiencia
ZOOFILIA: Polinización por medio de animales
Los agentes polinizadores son variados, los más comunes son:
Insectos (Entomofilia), pueden ser de diversos tipos:
Colépteros (escarabajos)
Dípteros (moscas)
Himenópteros ( abejas y avispas)
Lepidópteros (mariposas)
Pájaros (Ornitofilia)
Murciélagos (Quiropterofili
Los agentes polinizadores buscan alimentos, recompensas, que son el polen (rico en proteínas, grasas, glúcidos y vitaminas) o el néctar. Las flores presentan atractivos para asegurar la visita de los agentes, que pueden ser de naturaleza óptica (color) o química (olor). 
Los olores atraen a los polinizadores, algunos tienen el olfato muy desarrollado, especialmente los insectos y los murciélagos.  De acuerdo con la sensibilidad humana, los olores se clasifican en simpáticos (agradables) o idiopáticos (desagradables).  Entre los primeros tenemos olores aromáticos (canela, vainilla, etc.), dulces (miel, rosa, violeta, etc.), a frutas (naranja, banana, etc.).  Entre los olores idiopáticos tenemos olores fétidos (olor a carne en descomposición, a excrementos) y olores feos (a pescado, caprino, etc.).  También están las feromonas, aromas producidos por los animales para provocar una respuesta de comportamiento reproductivo en un receptor de la misma especie.
En el caso de los pájaros, las flores presentan guías o señales de néctar, manchas o líneas de la corola que llevan a los pájaros hacia los nectarios. El néctar es fluido, abundante, escondido profundamente, lo absorben con su lengua tubulosa o en pincel. El polen se adhiere al pico o a otras partes de la cabeza. Las flores no tienen olor, ya que los pájaros tienen el sentido del olfato mal desarrollado. Las flores ornitófilas son propias de regiones tropicales.
FRUTO
En las plantas con flor, el fruto es el conjunto del ovario maduro y todas las demás piezas florales. En sentido botánico, se llama fruto sólo al ovario maduro. En términos coloquiales, la palabra suele usarse sólo para describir los frutos suculentos y comestibles de las plantas leñosas, los de matas y arbustos, como el tomate o el melón, y algunos otros más pequeños, como la fresa o la frutilla. En condiciones naturales, el fruto suele formarse una vez que ha tenido lugar la fecundación del óvulo. Lla maduración del ovario provoca el marchitamiento de los estigmas y las anteras y el agrandamiento del propio ovario (o de los ovarios, si la flor tiene más de uno). Los óvulos presentes en el interior de los ovarios fecundados se desarrollan y forman las semillas. Pero en muchas variedades cultivadas de plantas, como los cítricos sin semilla, la uva, el banano y el pepino, el fruto madura sin necesidad de fecundación; este fenómeno se llama partenocarpia en estos casos las semillas no se desarrollan, y los óvulos mantienen el tamaño original. La principal función del fruto es proteger las semillas durante su desarrollo; en muchas plantas también favorecen su dispersión.
                                  Partes de un fruto

Las semillas se encuentran dentro del endocarpo
La superficie del exocarpo puede tener aspectos muy distintos:
1. 
lisa en el pimiento o cereza.  
2. pruinosa (con ceras) en la vid y la ciruela.
3. 
pilosa como en el durazno.
4. con 
pelos ganchosos o espinas ganchosas.
5. 
espinas.
El mesocarpo puede ser escaso como en los frutos secos, o carnoso como en  el durazno.
El endocarpo puede ser carnoso como en la uva, apergaminado como en las vainas de las arvejas, pétreo como en la aceituna, con pelos jugosos como en los frutos cítricos.
La consistencia de la pared del fruto determina la asociación de los frutos en dos grupos básicos:
1)    Secos, pueden ser indehiscentes  o  dehiscentes, con una o varias semillas. 
2)    Carnosos, pueden tener cáscara como la naranja, o no tenerla como el tomate. 
Clasificación de los frutos



SEMILLA
Las semillas constituyen una de las innovaciones más importantes de las plantas vasculares que surgieron durante el curso de la evolución. Cuando se examina una semilla inmadura se ve que tiene una serie de capas que la protegen del ambiente, y una gran cantidad de alimento almacenado para la nueva planta cuando germine. Este cuidado parental de la semilla permite la mejor adaptación de las plantas vasculares al ambiente y hace que predominen sobre otros grupos vegetales. La semilla, por lo tanto, es fundamental en la sobrevivencia de las especies. La evolución de la semilla constituye un mecanismo invaluable de adaptación a la vida en la Tierra. El embrión puede permanecer latente durante mucho tiempo, hasta que haya las condiciones adecuadas para germinar y la existencia de sustancias de reserva le brinda alimento hasta que la planta pueda sobrevivir por sí misma.
GIMNOSPERMAS: El término gimnosperma significa semilla desnuda y las plantas de este grupo reciben este nombre porque los óvulos y semillas se forman expuestos sin una flor que los proteja.
ANGIOSPERMAS: plantas con flores. Las semillas son óvulos maduros. Se forman en el ovario, el cual se desarrolla y junto a otras estructuras forman el fruto. La semilla, consta de una cubierta o testa, material alimenticio almacenado y un embrión. La testa puede tener muy distintas texturas y apariencias. Generalmente es dura y está formada por una capa interna y una externa de cutícula y, una o más capas de tejido grueso que sirve de protección. Estas características le confieren cierto grado de impermeabilidad al agua y a los gases. Ello le permite ejercer una influencia reguladora sobre el metabolismo y crecimiento de la semilla.
El embrión es el origen de la raíz, hojas y tallo de la nueva planta. El embrión maduro consiste en un eje parecido a un tallo (eje embrionario) en cuyo extremo están uno o dos cotiledones. Estos cotiledones son las primeras hojas en aparecer, aunque tienen forma y función diferentes de las hojas que aparecerán durante la vida de la planta. En ambos extremos del eje embrionario hay meristemas responsables del crecimiento.
Durante la germinación, generalmente la primera estructura en emerger de la semilla es la raíz del embrión. Esta raíz rápidamente penetra en el suelo y permite que la planta se ancle y comience a absorber agua y nutrientes. Con el paso del tiempo los cotiledones disminuyen de tamaño, se van secando y finalmente se desprenden.

Dispersión de semillas
Se denomina diáspora a la unidad funcional de diseminación, sean cuales sean las partes que la integren: una o más semillas, bien acompañadas del fruto (o de una parte de él), o bien unidas a otras estructuras de las flores o inflorescencias.
Existe una gran diversidad morfológica en lo que se refiere a las diásporas, tanto en el tamaño como en la forma y ornamentación de sus cubiertas. Además, una gran variedad de complementos proporcionan ingeniosos mecanismos para desplazar las diásporas a distancias que pueden llegar a ser kilométricas.
La hidrocoria consiste en aprovechar el agua para dispersar las semillas. La anemocoria consiste en aprovechar la fuerza del viento para la diseminación. En ambos casos, permite recorrer grandes distancias, pero el resultado es aleatorio y por el camino se pierden numerosas semillas, que caen en ambientes hostiles donde no podrán germinar. Existe una gran variedad de apéndices, como aristas, coronas de pelos y coronas membranáceas, que facilitan la suspensión en el aire y alargan así la distancia recorrida.
La dispersión facilitada por los animales, o zoocoria, es una alternativa más segura que la anterior; como consecuencia, las plantas suelen formar menos diásporas y de mayor tamaño. Los frutos carnosos constituyen la adaptación más conocida en este tipo de diseminación. Los animales los ingieren junto a las semillas, que atraviesan el tubo digestivo sin verse alteradas y son liberadas con los excrementos, lejos de las plantas progenitoras. Una alternativa a esta modalidad es que las diásporas son recogidas por el animal en época de abundancia y las «entierra» para disponer de ellas como alimento cuando tenga necesidad; no todas son comidas y algunas germinan.
Otra modalidad es que las semillas o frutos se adhieran a la superficie de los animales por medio de sustancias adhesivas o de estructuras mecánicas que favorecen la fijación, tales como ganchos o arpones.
Entre los animales dispersantes pueden citarse, el hombre, mamíferos, aves, reptiles, peces, insectos (artrópodos)
Por último, hay un tipo de diseminación que se produce gracias a mecanismos de la propia planta, la autocoria, en la que las semillas son proyectadas como consecuencia de fuerzas internas. El proceso suele guardar relación con las tensiones que genera la desecación de las cubiertas de los frutos y que proporcionan la energía necesaria para lanzar las semillas hacia el exterior.