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Como bien sabemos, las tres funciones vitales de todo ser vivo son las siguientes: nutrición, relación y reproducción. Es decir, cualquier forma de vida tiene que disponer de procedimientos metabólicos para conseguir energía, estrategias de relación con el medio en el que viven y los miembros tanto de su especie como de otras y, por último, mecanismos para permitir la reproducción.
Y en esta última función vital es en la que nos detendremos. Y es que a pesar de que cuando pensamos en reproducción solemos relacionarla casi siempre con los animales, lo cierto es que todos los otros seres vivos, aunque sea de forma muy distinta a la nuestra, tienen maneras de asegurar la supervivencia de su especie a través de la “generación” de nuevos individuos.
Y las plantas, evidentemente, no son ninguna excepción. Pero ya no solo es que se reproduzcan, sino que su diversidad de formas para hacerlo es mucho mayor que la de los animales. De hecho, dependiendo de la especie de planta que sea, estas pueden reproducirse de una forma “similar” a la nuestra mediante la reproducción sexual, pero también a través de la asexual.
En el artículo de hoy entenderemos cuáles son las diferencias entre la reproducción sexual y la asexual y veremos en detalle los mecanismos a través de los cuales las plantas se reproducen.
¿Qué es la reproducción?
Antes de entrar a analizar los mecanismos de reproducción del reino vegetal, debemos entender exactamente qué es la reproducción y cuáles son las principales diferencias entre la sexual y la asexual.
La reproducción es, a grandes rasgos, la capacidad (y una de las tres funciones vitales) de los seres vivos de producir organismos similares a ellos mismos con el objetivo de perpetuar el contenido genético de la especie, es decir, asegurar que los genes que definen la especie en cuestión perduran tanto en el espacio como en el tiempo.
Ahora bien, dependiendo de cómo sea el grado de similaridad y de los mecanismos que la especie realiza para permitir la reproducción, estaremos ante la forma sexual o la asexual. Ahora las veremos por separado. La sexual será muy fácil de comprender ya que es la típica de los animales (nosotros incluidos, evidentemente) y la asexual, pese a que seguramente es más desconocida, biológicamente hablando es mucho más sencilla que la sexual. Una vez entendidas ambas, pasaremos a ver exactamente qué hacen las plantas.
¿En qué se basa la reproducción sexual?
Recordemos que no estamos centrados exclusivamente en las plantas. Hablamos de reproducción sexual en general. Y como su propio nombre indica, el concepto de sexo es importante. Pero ya no solo en el sentido de relaciones sexuales (el coito es simplemente una estrategia más para permitir esta forma de reproducción), lo que de verdad importa aquí es que los individuos que realizan esta reproducción pertenecen a especies donde hay una diferenciación de sexos: masculino y femenino.
Cabe destacar que algunas bacterias son capaces de realizar la reproducción sexual sin que haya distinción de sexos, pero la regla general es la que acabamos de ver. Pero, ¿por qué es tan importante que haya sexo masculino y femenino? Sencillo. Porque esto permite la presencia de los grandes protagonistas de la reproducción sexual: los gametos.
En este sentido, hay unos individuos especializados en la formación de gametos masculinos y otros que lo están en la formación de los femeninos. Y sin entrar en demasiados detalles ya que nos separaríamos demasiado del tema del artículo, los organismos que se reproducen sexualmente son capaces de realizar un proceso conocido como meiosis. Y ahora lo relacionaremos todo.
Para entenderlo, pensemos en los humanos. Nosotros tenemos unas células con una carga genética concreta que consiste en 23 pares de cromosomas, lo que significa que todas nuestras células tienen un total de 46 cromosomas, que son unas agrupaciones de ADN donde está codificada toda la información biológica de nuestro organismo.
Sin embargo, en las gónadas (los ovarios para las mujeres y los testículos para los hombres) sucede el anteriormente mencionado proceso de meiosis, un mecanismo biológico en el que, de nuevo sin entrar en detalles demasiado concretos, se forman células que tienen la mitad de cromosomas, es decir, 23 (en lugar de 46). Además de esta reducción de la carga genética, en la meiosis ocurre algo clave para la variedad genética, y es que los cromosomas hermanos (recordemos que al principio hay 23 pares) se intercambian fragmentos entre ellos antes de separarse, dando lugar así a cromosomas con combinaciones totalmente nuevas.
Estas células generadas a través de la meiosis se conocen como gametos, que en los humanos son los espermatozoides y en las mujeres, los óvulos. Llegados a este punto, tenemos células masculinas con 23 cromosomas y células femeninas con 23 cromosomas. Y si un individuo debe tener 46 cromosomas, con las matemáticas y la simple intuición ya nos vamos acercando al final del camino.
En este momento ocurre el proceso de la fecundación, un suceso biológico en el que los gametos masculinos y femeninos se unen (por distintas maneras, dependiendo del tipo de ser vivo) para formar un cigoto, el cual surge de la fusión de las dos células y que tiene no solo los 23 pares de cromosomas (23 + 23 = 46), sino que este “hijo” es resultado de la mezcla de la información genética de ambos “padres”, por lo que pese a ser similar a ellos, tiene características únicas.
Con la reproducción sexual nunca surgen clones. Y esto es una tremenda ventaja evolutiva, pues es precisamente esta variabilidad la que aumenta las probabilidades de que la especie en cuestión triunfe. Recordemos que a pesar de que lo hayamos visto en humanos para entenderlo, esto es perfectamente extrapolable a plantas. Y después lo veremos.
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¿En qué se basa la reproducción asexual?
Como su propio nombre indica, en la reproducción asexual no hay sexos. Y como no hay sexos, ya no puede haber ni meiosis, ni gametos (de hecho, también se conoce como reproducción agamética) ni fecundación, ni cigotos. Biológicamente hablando, es la reproducción más “aburrida”.
Si decíamos que la reproducción sexual se basaba en la meiosis (para así generar gametos con la mitad de cromosomas que, al fusionarse los masculinos y los femeninos, dieran lugar a un cigoto con todos los cromosomas), la asexual se basa en la mitosis.
Pero, ¿qué significa esto? Significa que un mismo individuo produce organismos a través de sus células, sin formar gametos ni mucho menos fusionándose con otro ser de distinto sexo. Más que nada porque los organismos que hacen este tipo de reproducción no tienen diferenciación por sexos.
Por lo tanto, las células que tienen 23 pares de cromosomas simplemente los duplican y dan lugar a una nueva célula que empieza a desarrollarse hasta dar lugar al individuo adulto, el cual será un clon prácticamente idéntico al “padre”. Y decimos prácticamente porque pueden darse fallos a la hora de duplicar los cromosomas, es decir, mutaciones. Estos errores son los que permiten que los individuos que se reproducen asexualmente también evolucionen.
De hecho, el origen de la vida radica en la reproducción asexual. Y a lo largo de millones de años, por acumulación de mutaciones, surgió la vía sexual, la cual permitió un increíble aumento de la diversidad biológica.
¿Cómo se reproducen las plantas?
Ahora que ya hemos entendido las diferencias entre la reproducción sexual y la asexual, podemos pasar a analizar cómo se reproducen las plantas. Recordemos que la reproducción sexual se basa en la meiosis (formación de gametos masculinos y femeninos para la posterior fusión en un cigoto) y da lugar a individuos similares a los “padres” pero nunca idénticos, mientras que la asexual se basa en la mitosis (no se forman gametos, simplemente una célula se duplica para generar un nuevo individuo) y da lugar a clones.
Teniendo claro esto, ahora será muy sencillo entender cómo se reproducen las plantas. Veremos tanto la sexual como la asexual.
La reproducción sexual en el reino vegetal
Como venimos diciendo, la reproducción sexual requiere siempre de la formación de gametos masculinos y femeninos, los cuales se forman en los órganos sexuales de la planta, que son el estambre y el pistilo, respectivamente. En otras palabras, el estambre son los “testículos” y el pistilo, los “ovarios” de la planta. Suena extraño, pero para entenderlo va bien. En estos órganos sucede la meiosis, imprescindible para permitir la diversidad genética.
Cabe destacar que normalmente una misma planta tiene los dos órganos sexuales (ya sea en la misma flor o en distintas), pues el dimorfismo sexual, si bien es lo más común en animales, no lo es tanto en las plantas.
Pero que sean hermafroditas (si tienen los dos órganos sexuales en la misma flor) o monoicas (tienen los dos órganos sexuales pero en flores distintas) no significa que se autofecunden (pueden hacerlo, pero no es lo más habitual). Es decir, pese a tener gametos femeninos y masculinos, las plantas se reproducen con organismos distintos.
Sea como sea, lo importante es que en estas plantas hay gametos masculinos y femeninos, los cuales, como ya hemos dicho, deben juntarse. Evidentemente, las plantas no se aparean como podemos hacerlo los animales, pero ellas tienen su propia manera de conseguir la fusión de gametos.
Ya sea por la acción polinizadora de los insectos (especialmente de las abejas) o por la acción del viento, el polen (que está lleno de gametos masculinos) llega a otra planta de la misma especie y, en el momento en el que estos entran en el pistilo, donde están los gametos femeninos, sucede la fecundación. La cual, como se puede deducir, es la fusión de los gametos masculino y femenino para dar lugar a un cigoto que es resultado de la “mezcla” de ambas plantas y que será recubierto por una capa protectora, formando la semilla de la planta.
Normalmente esta semilla, con el objetivo de ser protegida, queda recubierta por un fruto. De hecho, las frutas (y que sean comestibles) son una estrategia evolutiva de las plantas superiores (conocidas como angiospermas) para que los animales, al comer la fruta, desplacen la semilla hasta otro sitio en el que, si se reúnen las condiciones idóneas, pueda germinar, dando lugar así a un individuo adulto.
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Las plantas menos evolucionadas liberan directamente las semillas en el mismo lugar donde se han formado, pero esto reduce su capacidad de propagación. Sea como sea, la reproducción sexual permite que de cada semilla nazca un individuo que, pese a reunir características de los dos “padres”, es totalmente único. Y así es como se reproducen sexualmente las plantas. Como vemos, hasta que llegamos a la fase de la semilla, el mecanismo no es tan distinto al que seguimos los humanos.
La reproducción asexual en el reino vegetal
Como hemos dicho, la reproducción asexual consiste en formar clones de un mismo individuo sin requerir absolutamente de ningún contacto con otro organismo de la misma especie. Por lo tanto, las plantas que siguen esta reproducción (por regla general, las menos evolucionadas, aunque hay excepciones) no requieren de polinización, pues si no se forman gametos por meiosis, no puede haber fecundación.
La reproducción asexual presenta la ventaja de ser un mecanismo rápido y eficiente, pues no requiere ni de contacto entre individuos ni de encontrar las condiciones óptimas para el desarrollo de las semillas. Gracias a esta forma de reproducción, las plantas consiguieron colonizar la Tierra.
La reproducción asexual consiste en la generación de clones a través de un proceso de mitosis, nunca de meiosis. De todos modos, si bien las plantas con reproducción sexual suelen usar un mecanismo universal (básicamente solo cambia qué pasa con la semilla después de que se haya formado), las que siguen la reproducción asexual, a pesar de que es una estrategia más primitiva y sencilla, presentan mayor variabilidad de mecanismos. Veámoslos.
1. Esporulación
Esta forma de reproducción asexual consiste en, como su propio nombre indica, la formación de esporas que contienen el genoma entero de la planta productora de las mismas. En otras palabras, la planta hace una copia de sus genes dentro de estas esporas y las libera al medio, a la espera de que estos clones encuentren un lugar con la humedad suficiente para germinar y dar lugar a un individuo adulto idéntico a él.
2. Propagación
La propagación es la forma de reproducción asexual en plantas en la que no se forman esporas ni estructuras parecidas, sino que el proceso de formación de clones sucede bajo tierra. En este caso, la planta, en sus estructuras subterráneas, da lugar a individuos nuevos que normalmente quedan unidos a la planta original. Es lo que solemos ver en los tubérculos, que son tallos subterráneos de las plantas.
3. Gemación
La gemación es una forma de reproducción asexual en la que una planta genera clones que se perciben como protuberancias situadas encima de su superficie, y que podrán desprenderse cuando llegue el momento para dar lugar a un nuevo individuo adulto.
4. Apomixis
La apomixis es una forma de reproducción vegetal asexual poco común en la que la planta es capaz de generar semillas pero sin pasar por el proceso ni de polinización ni de fecundación. Se trata de semillas clones, las cuales contienen la misma carga genética que el organismo inicial.
