La reproducción vegetal es un conjunto de procesos que conducen a un aumento en el número de individuos de una determinada especie ; Las plantas tienen asexual , sexual y vegetativa (la reproducción asexual y sexual se combinan en el concepto de reproducción generativa ). El estudio de varios aspectos de la reproducción es el tema de la biología reproductiva [1] .
| Tipo de reproducción | Base genética | Procesos subyacentes | Tipos de diásporas (es decir, los comienzos de nuevos individuos) |
|---|---|---|---|
| Vegetativo | Se conserva la ploidía original . | Regeneración | Fragmentos de órganos vegetativos, cuerpos de cría y yemas |
| Generativa: a) reproducción asexual; b) reproducción sexual y reproducción sexual c) reproducción por semilla |
Doble cambio en la ploidía durante el ciclo de vida. | Meiosis (asexual) Proceso sexual (sexual) |
Meiosporas Gametos Semillas y frutos |
La reproducción asexual se diferencia de la reproducción vegetativa en que durante la reproducción vegetativa, el individuo hija, genéticamente idéntico a la madre ( clon ), recibe necesariamente un fragmento del organismo de la madre, ya que se forma a partir de ella [2] ; Esto no sucede con la reproducción asexual.
La reproducción generativa se basa en la alternancia de dos fases nucleares: haploide y diploide . Esta alternancia se debe a dos procesos alternativos: fertilización y división de reducción (meiosis). En las plantas, la fase haploide que forma los gametos haploides se denomina gametofito , y la fase diploide que forma las esporas haploides a partir de las cuales se desarrollan los gametofitos se denomina esporofito . El esporofito y el gametofito pueden diferir morfológicamente ( ciclo de vida heteromórfico ) o tener la misma estructura ( ciclo de vida isomorfo ) [3] .
La diferencia entre reproducción sexual y reproducción sexual es que, en el primer caso, sobre el gametofito se forma un solo embrión esporofito, y en el segundo, varios. La mayoría de las plantas se reproducen sexualmente [3] .
En las algas, la reproducción vegetativa se lleva a cabo de tres formas principales:
En las diatomeas, la reproducción vegetativa consiste en la división de la célula madre, heredando cada célula hija una de las valvas de la concha madre, completando la faltante [5] . Algunas algas pardas para la propagación vegetativa son ramas cortas especiales que se rompen fácilmente (género Sphacelaria ) [6] . [4] también tiene ramas de cría .
Casi todas las plantas superiores son capaces de propagación vegetativa [2] . Esto se debe a su alta capacidad regenerativa, que se basa en la presencia de meristemas y la capacidad de desdiferenciación de las células vivas de los tejidos permanentes [4] .
Hay tres tipos principales de propagación vegetativa:
La particulación consiste en la división de una planta en fragmentos: partículas debido a la muerte de la parte central del sistema de raíces y la base fuertemente lignificada del brote ( caudex ) (a menudo también se particulan los rizomas ). Las partículas separadas tienen tallos y raíces y son capaces de una existencia independiente. Por lo general, pero no siempre, se producen partículas en plantas viejas [4] .
Las partículas se encuentran en algunos arbustos y plantas herbáceas perennes : ajenjo , dolor de espalda , luchador , espuela de caballero , anémona [4] .
SarmentaciónDurante la sarmentación, los nuevos individuos se separan de la planta madre después de su enraizamiento, es decir, la transición a la existencia independiente [7] .
La sarmentación incluye la reproducción por acodo (ramas enraizadas separadas de la planta madre), brotes enraizados en los nudos , estolones , pestañas y bigotes (las pestañas, a diferencia de los bigotes, tienen hojas bien desarrolladas ). Además, el rizoma puede participar en la propagación vegetativa por tipo de sarmentación (nuevos brotes formados a partir de brotes en el rizoma echan raíces, y el rizoma muere entre ellos; esto sucede, por ejemplo, en Ivan Chai ) y brotes de invernada - turiones . Finalmente, la reproducción por descendencia de la raíz se denomina sarmentación : brotes que se han desarrollado en la raíz a partir de una yema anexial [7] .
Diasporia vegetativaFragmentos de brotes, órganos modificados, así como diásporas especializadas participan en la diáspora vegetativa. Este método proporciona el mayor número de descendientes y la eficiencia de su reasentamiento [8] .
Ejemplos de plantas que se reproducen por fragmentos de brotes son el sauce y la elodea . La reproducción activa ocurre con la ayuda de tubérculos , bulbos , cormos , conos de raíces. La lenteja de agua de agua dulce se reproduce de manera extremadamente eficiente con filoclados (frondas) [8] .
En algunas plantas, la propagación vegetativa se lleva a cabo con la ayuda de yemas anexiales ( aspid officinalis , algunos tipos de núcleo , etc.). En las axilas de las hojas del lirio tigre , se forman la inflorescencia de bluegrass , las bulbosas bulbosas, las cebollas pequeñas y los nódulos, los comienzos de los brotes metamorfoseados [8] .
Las diásporas altamente especializadas son las yemas axilares rizomatosas de algunas especies de anémonas (p. ej., Anemone flucciola ), tubérculos de raíz de yema de primavera chistyak [8] . Con su formación, no solo se forma un riñón, sino también una raíz, hipertrofiada debido a la acumulación de sustancias de reserva. Los cuerpos de cría peculiares están presentes en el musgo de hígado marchantia , desarrollándose en excrecencias especiales del talo : cestas de cría. Muchos musgos frondosos también tienen estructuras de cría especiales [9] .
Un tipo separado de diáspora vegetativa es el nacido vivo o viviparia . En el caso de un falso nacimiento vivo , las plantas en miniatura se desarrollan sobre los órganos vegetativos de la planta madre, que tiene todos los órganos vegetativos. Dichos brotes se desarrollan en las hojas de bryophyllum y Kalanchoe , algunos helechos (por ejemplo, huesecillos vivíparos ). En el verdadero nacimiento vivo, el embrión contenido en la semilla germina directamente sobre el individuo madre, como en algunos árboles de mangle , por ejemplo, rhizophora [10] .
Tubérculos de yema de primavera chistyak ( Ranunculus ficaria )
Cuerpos de cría en el talo de Marchantia polymorpha
Brotes de cría con raíces en hojas de Kalanchoe daigremontiana
Bulbos bulbosos de lirio ( Lilium bulbiferum ) en las axilas de las hojas
Bulbos en inflorescencia bulbosa bluegrass ( Poa bulbosa )
Plántula completamente formada en la planta madre de Rhizophora Rhizophora racemosa
La reproducción asexual de las plantas se lleva a cabo mediante esporas haploides: aplanomeiosporas . Se forman en órganos especiales: esporangios . En las algas, en la mayoría de los casos, los esporangios son unicelulares (solo en algunas algas, los esporangios son multicelulares, pero no se diferencian en tejidos) [11] .
| Órganos generativos de plantas: archegonium (arriba) y antheridium (abajo) |
En las plantas superiores, los esporangios son multicelulares, sus células están diferenciadas. Las células fértiles forman el archesporium , un tejido esporógeno, mientras que las células estériles exteriores forman la pared protectora. A partir de las células externas del archesporium, se forma una capa de revestimiento: tapetum , que, al extenderse, forma periplasmodium . Los nutrientes que contiene se gastan en la formación de esporas [11] .
Las células de Archesporium, al dividirse por mitosis , dan lugar a esporocitos , que, al dividirse por meiosis, forman tétradas de esporas [12] .
Las esporas están cubiertas con una membrana de dos o tres capas: esporodermo . Las esporas son ligeras, ricas en citoplasma , tienen un núcleo grande , proplastidios ; las sustancias de reserva suelen estar representadas por grasas [13] .
Los gametofitos ( crecimientos ) se desarrollan a partir de esporas [14] . En el caso de las plantas isósporas, todas las esporas son del mismo tamaño. Este fenómeno se llama isospora [15] . Con heterosporia , se forman esporas de diferentes tamaños. Las esporas más grandes ( megaesporas ) dan lugar a los gametofitos femeninos y las más pequeñas ( microsporas ) a los masculinos; tales plantas se denominan heterosporosas [16] .
La base de la reproducción sexual (o reproducción) es el proceso sexual : la fusión de gametos masculinos y femeninos. Los órganos que los forman, anteridios y arquegonios , se desarrollan en plantas de la generación sexual, gametofitos. En las algas (a excepción de las charáceas [17] ) son unicelulares, en las plantas superiores siempre son pluricelulares, como los esporangios [14] .
Las células fértiles internas del anteridio constituyen el tejido espermatogénico que forma los gametos masculinos (espermatozoides). El arquegonio maduro típico consta de un abdomen expandido y un cuello estrecho lleno de células tubulares cervicales . En el proceso de evolución, el número de células fértiles se ha reducido a un solo óvulo . La fecundación es interna, en el abdomen del archegonio. El cigoto resultante es la primera célula del esporofito [18] .
Arriba está la característica más general de la reproducción sexual de las plantas; al mismo tiempo, en grupos individuales de plantas tiene sus propias características esenciales.