Gametofito
Definición de gametofito
Los gametofitos son la etapa que produce células sexuales en plantas y algas que experimentan alternancia de generaciones. Entre las plantas terrestres, estas células sexuales pueden denominarse «esperma» y «óvulos», y las células sexuales «masculinas» y «femeninas» se combinan para producir descendencia.
A diferencia de los animales y otros organismos que utilizan la reproducción sexual, los gametofitos no producen sus células sexuales a través de la meiosis.
En cambio, todas las células dentro de un organismo gametofito son haploides, es decir, poseen solo una copia de cada cromosoma, y estos organismos haploides producen gametos a través de la mitosis.
Esto contrasta con los animales y otros organismos que son diploides (que tienen dos copias de cada cromosoma) y que deben reducir su número de cromosomas a la mitad antes de poder crear células sexuales que tengan el número correcto de cromosomas para producir una descendencia diploide saludable.
La descendencia de los gametofitos son plantas diploides, y estas plantas diploides utilizarán la meiosis para reproducirse. Pero en un giro sorprendente, la descendencia diploide de los gametofitos se llama esporofitos.
En lugar de usar la meiosis para producir células sexuales, usan la meiosis para producir esporas, que luego experimentan mitosis para convertirse en organismos haploides completamente nuevos, también conocidos como gametofitos.
Esta alternancia de generaciones es una estrategia de supervivencia en la que una planta o alga alterna entre diferentes técnicas de reproducción.
El gametofito, generalmente considerado como la primera etapa del ciclo, se reproduce sexualmente, combinando células reproductivas de dos organismos diferentes para producir descendencia genéticamente diversa.
Esto permite que la población de plantas mezcle y combine rasgos durante la reproducción de gametofitos, lo que hace que las poblaciones sean más inmunes a las enfermedades y más adaptables a las condiciones ambientales cambiantes.
La descendencia esporofita de los gametofitos, por otro lado, puede propagarse rápidamente y no necesita parejas para reproducirse.
Esto permite que un solo esporofito encuentre una población completamente nueva, que luego puede mezclar genes con poblaciones vecinas en la generación de gametofitos. Las esporas también pueden sobrevivir durante muchos años en condiciones hostiles, mientras que los espermatozoides y los óvulos no pueden.
Esta alternancia de generaciones permite a la planta madre aprovechar tanto los beneficios de la reproducción sexual, como la recombinación genética que promueve la diversidad genética, como los beneficios de la reproducción asexual, como la velocidad y el crecimiento rápido.
Las plantas comunes que usan alternancia de generaciones incluyen musgos, helechos y pinos. En una extraña inversión evolutiva, las plantas de semillas que utilizan la alternancia de generaciones, como las coníferas y otros pinos, desarrollan toda su etapa de ciclo de vida gametofito dentro de un cono cerrado.
Por el contrario, en algunas otras especies, la alternancia de generaciones es bastante visible. Entre los helechos, por ejemplo, el esporofito es la planta familiar de grandes hojas que se ve a menudo en los suelos de los bosques.
El gametofito, por otro lado, es una pequeña planta en forma de corazón que puede confundirse fácilmente con una especie totalmente diferente de la generación de esporofitos.
Función de los gametofitos
Las plantas gametofitas producen células sexuales, denominadas «esperma» y «óvulos» en las plantas terrestres, para permitir que su linaje se reproduzca sexualmente.
Hay muchos beneficios conocidos para la reproducción sexual, ya que la capacidad de combinar rasgos genéticos de dos individuos da como resultado una variedad de combinaciones diferentes de rasgos dentro de la población.
Esta diversidad es extremadamente beneficiosa para la resistencia a las enfermedades y la capacidad de responder al cambio ambiental.
Para ver un ejemplo práctico de los beneficios de la reproducción sexual, no busque más allá de Irish Potato Famine.
En Irlanda, en la época de la hambruna, los cultivos de papa que se reproducían asexualmente se habían cultivado durante muchos años y se habían extendido por las islas. Eso significaba que los cultivos que alimentaban al pueblo irlandés eran todos genéticamente idénticos entre sí, habiendo sido producidos asexualmente a partir de una pequeña población de padres.
Cuando una nueva enfermedad golpeó las patatas de Irlanda, debido a que no hubo intercambio genético o diversidad, prácticamente todas las patatas de la isla murieron. El resultado fue uno de los peores desastres humanitarios de la historia, porque todos los cultivos de papa de los que dependía la gente para alimentarse se extinguieron.
Como resultado, millones de irlandeses se vieron obligados a abandonar Irlanda en busca de una vida mejor y millones más murieron.
La muerte de helechos no sería desastrosa para la población humana, pero sí para la población de helechos, por lo que los helechos y otras plantas que practican la alternancia de generaciones usan gametofitos para realizar la reproducción sexual y mantener sus poblaciones genéticamente diversas.
Curiosamente, si los gametofitos o los esporofitos son «dominantes» varía según la planta. Entre los helechos, por ejemplo, la generación de gametofitos consume más recursos del ciclo de vida y se convierte en una planta grande y visible que reconocemos.
Entre los árboles de coníferas, por el contrario, es la generación de esporofitos la que es «dominante», que se convierte en árboles enormes y longevos, mientras que la generación de gametofitos se limita a un organismo diminuto que crece dentro de un cono.
Ejemplos de gametofitos
Helechos
El helecho que imaginas cuando piensas en Jurassic Park o en el suelo de un bosque es un gametofito. Las elegantes hojas con flecos son haploides, lo que significa que solo tienen un conjunto de cromosomas y producen células sexuales a través de la mitosis, como todas las plantas gametofitas.
Si alguna vez ve un helecho con lo que parecen ser puntos marrones cubriendo sus hojas, mire más de cerca. Esos puntos son en realidad plantas separadas: la diminuta generación de esporofitos, que crece a partir de las hojas de sus gametofitos parentales.
Las diminutas plantas esporofitas son diploides, lo que significa que tienen dos pares de cromosomas y se someterán a meiosis para producir esporas.
Estas esporas se pueden ver como un polvo fino que sale de los puntos marrones en las hojas del helecho cuando llega el momento. Una sola espora de helecho puede ser transportada por el viento, aterrizar en un lugar nuevo y convertirse en una planta gametofita. ¡Esa única planta de gametofitos puede autofertilizarse y producir una generación de nuevos esporofitos!
Musgos
El musgo en el que piensas cuando imaginas una alfombra de material vegetal verde y rugoso es un gametofito. La etapa de gametofito del musgo es más longeva, mientras que los esporofitos aparecen más brevemente como tallos largos que se elevan para liberar esporas en el viento.
Los esporofitos de musgo pueden confundirse fácilmente con parte de la planta de gametofitos de musgo, porque a menudo crecen directamente de la alfombra de gametofitos.
Sin embargo, los tallos de esporofitos son en realidad organismos independientes con genes diferentes de la alfombra de musgo debajo de ellos.
Los esporofitos se crean mediante la fusión de células sexuales gametofitas. Como resultado, tienen el doble de cromosomas en comparación con la generación de gametofitos y, como resultado, contienen una mezcla única de rasgos genéticos.
Hornwort
Aunque no tienen un nombre tan glamoroso como los helechos o los musgos, las hornworts son de hecho una bonita planta de bosque cuya etapa de gametofito consiste en pequeñas hojas de color verde esmeralda que crecen en suelos húmedos.
Al igual que con los musgos, la forma gametofita de hornwort es verde, de larga duración y baja al suelo; mientras que la generación de esporofitos forma un tallo largo y delgado del cual se liberan esporas para esparcirse por el viento.
Al igual que con los musgos, los gametofitos y esporofitos de hornwort tienden a crecer uno encima del otro y tal vez se confundan con diferentes partes de la misma planta. Pero en realidad son organismos independientes con diferentes números de cromosomas.
Términos de biología relacionados
- Alternancia de generaciones: ciclo de vida en el que las plantas y algunas algas tienen una generación de organismos «gametofitos» que se reproducen sexualmente, alternando con una generación de organismos «esporofitos» que se reproducen asexualmente.
- Gameto: una » célula sexual» utilizada para la reproducción sexual. En los animales y las plantas terrestres, se producen dos tipos de gametos: espermatozoides y óvulos.
- Espora: una célula que es capaz de dar lugar a un nuevo organismo por sí sola, sin un compañero reproductivo.
