La flor como órgano de reproducción sexual
El principal rasgo distintivo de las plantas angiospermas es la presencia de la flor, un órgano generativo que asegura la reproducción sexual. Las estructuras reproductivas clave de la flor son los estambres y los pistilos.
- El estambre es la parte masculina de la flor y consta de la antera y el filamento estaminal.
- El pistilo es la parte femenina, formada por el estigma, el estilo y el ovario.
Según la presencia de estructuras reproductivas, las flores se clasifican en: hermafroditas, que contienen tanto estambres como pistilos; y unisexuales, que se dividen en masculinas (solo estambres) y femeninas (solo pistilos).
Gametofitos de las angiospermas
En las plantas con flor, las generaciones sexuales están muy reducidas. El gametofito masculino es el grano de polen, y el gametofito femenino es el saco embrionario. Su formación ocurre en diferentes partes de la flor y se denomina microesporogénesis (la masculina) y megasporogénesis (la femenina, denominada macroesporogénesis en la clase).
Megasporogénesis y formación del saco embrionario
El proceso tiene lugar en el ovario del pistilo, dentro del primordio seminal (óvulo vegetal).
- La célula madre diploide (2n) se divide por meiosis, dando lugar a cuatro células haploides (n).
- Tres megasporas degeneran y queda una sola célula haploide funcional.
- Esta célula se divide tres veces por mitosis, dando como resultado la formación de un saco embrionario octonucleado.
- Dos núcleos polares se fusionan en una célula central diploide (2n) ubicada en el centro del saco.
- De las seis células haploides restantes, una se convierte en la ovocélula y las otras cinco cumplen funciones auxiliares (sinérgidas y antípodas).
Microesporogénesis y formación del grano de polen
La microesporogénesis ocurre en las anteras de los estambres.
- La célula madre diploide se divide por meiosis, produciendo cuatro microsporas haploides.
- Cada microspora se divide por mitosis para formar un grano de polen maduro compuesto por dos células: la vegetativa y la generativa.
- La célula generativa se divide mitóticamente una vez más para formar dos espermatozoides (células espermáticas).
Por lo tanto, el grano de polen maduro contiene una célula vegetativa y dos espermatozoides (células reproductoras masculinas de las angiospermas carentes de flagelos).
Mecanismo de la doble fecundación
La doble fecundación fue descubierta por S. G. Navashin en 1898 y es un rasgo característico de las angiospermas.
- El grano de polen cae sobre el estigma del pistilo (polinización).
- La célula vegetativa germina y forma el tubo polínico, el cual crece a través del estilo hacia el ovario.
- Dos espermatozoides se desplazan a través del tubo polínico hacia el saco embrionario.
- Los espermatozoides penetran en el interior del primordio seminal a través del micrópilo.
- El primer espermatozoide (n) se fusiona con la ovocélula (n) para formar un cigoto diploide (2n), a partir del cual se desarrolla el embrión.
- El segundo espermatozoide (n) se fusiona con la célula central diploide (2n) para formar una célula triploide (3n), que constituye la base del futuro endospermo.
Formación de la semilla y el fruto
Tras la doble fecundación, se produce el desarrollo de la semilla:
- A partir del cigoto se desarrolla el embrión de la planta.
- A partir de la célula triploide se forma el endospermo, un tejido de reserva que nutre al embrión.
- A partir de los tegumentos del primordio seminal se forma la testa (cubierta seminal).
- A partir de las paredes del ovario del pistilo se desarrolla el pericarpio, formando el fruto.
El significado biológico de la doble fecundación radica en que el endospermo se forma simultáneamente con el embrión y solo en caso de que la fecundación sea exitosa, lo que ahorra recursos a la planta.
Puntos clave
- La doble fecundación es el rasgo distintivo de las angiospermas, descubierta por S. G. Navashin.
- El gametofito masculino es el grano de polen (célula vegetativa + 2 espermatozoides), y el femenino es el saco embrionario octonucleado.
- La megasporogénesis ocurre en el ovario del pistilo y la microesporogénesis en las anteras de los estambres.
- Un espermatozoide (n) + ovocélula (n) → cigoto (2n) → embrión.
- Segundo espermatozoide (n) + célula central (2n) → célula triploide (3n) → endospermo.
- El endospermo es triploide y cumple una función nutritiva para el embrión.
- La cubierta seminal se desarrolla a partir de los tegumentos del óvulo y el fruto a partir de las paredes del ovario.
- El tubo polínico asegura la entrega de los espermatozoides al saco embrionario a través del micrópilo.