Diversidad de Plantas y Reproducción: Un Recorrido por el Reino Vegetal

Diversidad de Plantas

Invertebrados

Placozoos: Tamaño microscópico, sin sistemas de órganos diferenciados, alimentación por absorción a través de las células de la superficie corporal.

Poríferos: Filtradores de agua, numerosos poros y canales, esqueleto formado por espículas calcáreas o espongina.

Cnidarios: Presencia de células urticantes, dos formas corporales: pólipo (sésil) y medusa (móvil), digestión extracelular en cavidad gastrovascular.

Platelmintos: Hermafroditas, algunos parásitos de plantas y animales, sin sistema circulatorio ni respiratorio.

Nematodos: Vida libre, pero también hay parásitos de plantas, animales y humanos, presencia de cutícula que recubre el cuerpo, algunos son importantes en la descomposición del suelo.

Anélidos: Respiración cutánea o branquial, sangre de color rojo debido a la hemoglobina, hermafroditas y reproducción sexual.

Moluscos: Rádula en la mayoría (estructura raspadora utilizada para alimentarse), presentan un pie muscular utilizado para el desplazamiento, sistema circulatorio abierto.

Artrópodos: Apéndices segmentados y especializados, exoesqueleto, el cuerpo se divide en tagmas: cabeza, tórax y abdomen.

Equinodermos: Sistema vascular acuático que funciona en la locomoción y la alimentación, capacidad de regeneración de extremidades perdidas.

Hemicordados: Tienen una estructura llamada estomocordio, que se asemeja a la notocorda de los cordados, son bentónicos (viven en el fondo marino), presentan una estructura similar a la faringe branquial de los cordados.

Cordados: Presencia de notocorda en una etapa de su desarrollo, presencia de un tubo digestivo completo, con boca y ano.

Fisiología Vegetal

Absorción de Agua y Nutrientes: Se realiza a través de los pelos radiculares de la raíz, mediante ósmosis para el agua y transporte activo para las sales minerales.

Transporte de Savia: La savia bruta, compuesta de agua y sales minerales, se mueve desde la raíz hasta las hojas a través del xilema, impulsada por la transpiración y las fuerzas de tensión, cohesión y adhesión. La savia elaborada, producida durante la fotosíntesis en los cloroplastos, circula por el floema hacia los sumideros.

Intercambio de Gases: Las plantas intercambian gases con la atmósfera a través de los estomas, realizando fotosíntesis durante el día y respiración tanto de día como de noche.

Excreción: La excreción de productos de desecho, principalmente CO2 y sales, ocurre a través de los estomas y en algunas especies mediante glándulas de sal en las hojas.

Fitohormonas: Son compuestos químicos producidos por las plantas que regulan el crecimiento y desarrollo. Se utilizan en agricultura para estimular el enraizamiento (auxinas), el crecimiento del tallo y la floración (giberelinas), la división celular y el crecimiento de brotes laterales (citoquininas), controlar la dormancia en semillas y brotes (ácido abscísico), y regular la maduración de frutos y la caída de hojas (etileno).

Reproducción en Plantas

Ciclo de Vida de las Briófitas

Fase Haploide (n) – Gametófito: Es la etapa predominante y visible que se desarrolla a partir de meiosporas. Presenta una estructura talofítica con caulidios, filidios y rizoides. Existen gametófitos femeninos con arquegonios que contienen la oosfera y gametófitos masculinos con anteridios que liberan anterozoides. Los anterozoides fecundan la oosfera en los arquegonios, formando un cigoto que dará lugar al esporófito.

Fase Diploide (2n) – Esporófito: Se desarrolla a partir del cigoto y crece sobre el gametófito. Consiste en una estructura filamentosa que en su extremo forma un esporangio, protegido por una cubierta llamada caliptra. Dentro del esporangio se forman meiosporas que se dispersan al abrirse el opérculo. Las meiosporas germinan en el suelo y dan origen a nuevos gametófitos.

Ciclo de Vida de las Pteridofitas

Fase Diploide (2n) – Esporófito: Es la etapa predominante y visible que se desarrolla a partir del cigoto y crece a expensas del gametófito, eventualmente consumiéndolo. El esporófito presenta un cuerpo denominado cormo, con raíz, tallo y hojas. En los helechos, el tallo es un rizoma del cual crecen grandes hojas llamadas frondes. En la madurez de las frondes se desarrollan los soros en su envés, que contienen los esporangios pedunculados. Dentro de los esporangios se forman las meiosporas, que se liberan al abrirse los esporangios y germinan al caer al suelo, dando origen a nuevos gametófitos.

Fase Haploide (n) – Gametófito: Conocido como prótalo, es una masa de células con una organización talofítica, con forma acorazonada y vida libre. El prótalo desarrolla rizoides en su cara inferior y, cuando madura, produce anteridios y arquegonios. Los anterozoides, flagelados y móviles, se forman en los anteridios, mientras que los arquegonios albergan la oosfera inmóvil. La fecundación ocurre cuando los anterozoides fecundan la oosfera en los arquegonios, formando un cigoto que dará lugar a un nuevo esporófito.

Comparación de Ciclos de Vida

Briófitas vs. Pteridofitas vs. Espermatofitas: Se comparan las características de los ciclos de vida de estos tres grupos de plantas, incluyendo la fase dominante, el tipo de gametos, la dependencia del agua para la fecundación, el desarrollo del esporófito y la ubicación de los esporangios.

Reproducción Sexual vs. Asexual

Reproducción Sexual: Involucra dos progenitores y dos procesos principales: meiosis y fecundación. La meiosis produce gametos haploides (n) con recombinación genética, mientras que la fecundación es la unión de gametos masculinos y femeninos para formar un cigoto diploide (2n) con información genética de ambos progenitores.

Reproducción Asexual: Implica un solo progenitor y se realiza a partir de mitosis. La célula madre se divide para dar lugar a dos células genéticamente idénticas. La variabilidad se produce gracias a las mutaciones espontáneas. Ejemplos incluyen la división celular (plantas que brotan de partes de la planta original), fragmentación (parte de una planta se separa y genera una nueva) y esquejes (se toma una parte de la planta y se introduce en la tierra para producir una nueva).

Estructuras Reproductivas en Espermatofitas

Se describen las estructuras reproductivas de las espermatofitas, incluyendo el óvulo (megaesporangio), el saco embrionario (megaespora y gametofito femenino), el saco polínico (microesporangio), el grano de polen (microspora y gametofito masculino), el endospermo (3n) y el embrión del esporófito (2n).

Doble Fecundación: Se explica el proceso de doble fecundación característico de las angiospermas, en el cual un espermatozoide fecunda la célula huevo para formar el cigoto, mientras que otro espermatozoide fecunda las células polares para formar el endospermo.

Conclusión

El reino vegetal presenta una gran diversidad de plantas con diferentes estrategias de reproducción y ciclos de vida. Comprender estos procesos es fundamental para apreciar la complejidad y la importancia de las plantas en los ecosistemas.