Fragmentación (biología): en animales, en plantas y ejemplos
¿Qué es la fragmentación?
La fragmentación es un tipo de reproducción asexual en la que ocurre la ruptura espontánea de un organismo en dos o más fragmentos. Cada uno de estos fragmentos tiene la capacidad de regenerar un individuo completo, aumentando así el número de clones en una población.
Aunque este tipo de reproducción ha sido observado en bacterias coloniales y en organismos multicelulares animales y vegetales, sigue siendo un foco controvertido en el mundo de la ciencia, pues muchos investigadores discuten acerca de la relevancia evolutiva de dicho método reproductivo.
Algunos autores consideran que los modos de fragmentación en la naturaleza incluyen tanto la fisión binaria de las bacterias como la fragmentación colectiva y la producción de propágulos unicelulares en los organismos multicelulares.
Sea cual sea la visión que se tenga de este proceso, la fragmentación es un tipo de reproducción asexual que puede darse “intencionalmente” o que puede estar mediada por factores estresantes del medio ambiente, así como por intervención antropológica.
Este tipo de reproducción no es precedido por un evento de división meiótica, es decir, no implica la singamia o fusión gamética, pero aun así los fragmentos resultantes pueden regenerar un individuo nuevo idéntico al que se fragmentó.
El tamaño y número de los fragmentos que un organismo puede producir por fragmentación es sumamente variable, así como también lo es el tamaño de los descendientes. Una diferencia entre la fragmentación y otros tipos de reproducción asexual es que esta no requiere de la inversión de energía, caso contrario a la fisión o a la gemación, por ejemplo.
Fragmentación en animales
La fragmentación ha sido descrita como una estrategia reproductiva de muchos animales invertebrados, entre los que se encuentran los platelmintos (gusanos planos), los anélidos (lombrices), algunos equinodermos (estrellas de mar) y cnidarios (corales y anémonas).
Usualmente, la división de uno de estos invertebrados en uno o más fragmentos termina con la regeneración de las “partes faltantes” en cada uno. En esta ilustración se observa una estrella de mar que se ha fragmentado:
Fragmentación vs. Regeneración
Las estrellas de mar se pueden fragmentar, pero la fragmentación es distinta a la regeneración. Es común confundir el proceso de fragmentación con el de regeneración y un ejemplo claro de ello tiene que ver con las estrellas de mar, que son un tipo de equinodermo.
Así como muchos otros organismos, las estrellas de mar pueden regenerar sus brazos en cortos periodos de tiempo cuando los pierden por diversas circunstancias (bióticas o abióticas). Desafortunadamente, muchos textos generales describen este proceso como un evento de fragmentación, hecho que no necesariamente es verdad.
Cuando una estrella de mar se fragmenta es cierto que puede regenerar las partes que perdió, pero en realidad los fragmentos perdidos mueren antes de formar nuevamente el cuerpo del animal.
Únicamente las estrellas de mar pertenecientes al género Lickia, como la estrella de mar azul Lickia laevigata, pueden regenerar nuevos individuos a partir de las porciones resultantes de un proceso de fragmentación accidental, bien sea de origen natural o no.
Fragmentación en plantas
Las plantas también pueden reproducirse vegetativamente por fragmentación y representan tal vez el ejemplo más relevante de reproducción asexual asistida antropológicamente o, lo que es igual, dirigida por la intervención humana.
Muchos organismos vegetales pueden multiplicarse clonalmente al fragmentar alguna de sus regiones corporales en “porciones” que pueden originar un nuevo individuo genéticamente idéntico al parental.
Una de las propiedades de las plantas que favorece este proceso es la capacidad de algunas de sus células para “reiniciar” su genoma, desdiferenciándose, y dividirse para dar origen a nuevos linajes celulares que se diferenciarán en los órganos y tejidos específicos del nuevo clon.
Los ejemplos más comunes de técnicas hortícolas para la propagación vegetal que se basan en la capacidad de reproducción asexual por fragmentación incluyen la utilización de “estacas” o “esquejes”, así como la multiplicación a través de porciones de estructuras de reserva como los tubérculos y los bulbos.
En el entorno natural muchos helechos, árboles, arbustos y otras plantas no leñosas perennes pueden reproducirse por fragmentación de los rizomas que han desarrollado nuevos vástagos.
¿Cómo ocurre la fragmentación en plantas?
Cuando una planta se reproduce por fragmentación, bien sea natural o artificial (ocasionada por un ser humano), en cada fragmento se da el crecimiento y la diferenciación de raíces adventicias (que están en sitios distintos a donde deberían).
La producción de esas raíces permite la fijación de la nueva planta en formación al sustrato, de donde obtiene hidratación y nutrientes minerales. Más adelante, a partir del fragmento “enraizado” surge un nuevo vástago, con su meristema apical, sus ramas y sus láminas foliares (dependiendo del caso).
Ejemplos específicos de especies que se reproducen por fragmentación
Un coral
La especie de coral Palythoa caribaeorum, perteneciente al filo Cnidaria, a la clase Anthozoa y al orden Zoantharia, es un buen ejemplo de animales invertebrados que se reproducen por fragmentación.
En un estudio llevado a cabo en dos zonas costeras de Brasil, Acosta y colaboradores (2001) demostraron que la reproducción por fragmentación en esta especie no dependía de señales o estímulos internos, sino más bien de gran cantidad de factores exógenos.
De acuerdo con su naturaleza, este autor clasifica tales factores como “bióticos” y “abióticos”. Los bióticos son aquellos que ocasionan el aislamiento de fragmentos de tejido por medio de lesiones, muchas veces relacionadas con casos de mortalidad parcial de las colonias.
Los factores exógenos abióticos tienen que ver, en cambio, con la fragmentación física que resulta en la “ruptura” de un individuo en uno o más fragmentos debida a fuerzas físicas como tormentas, corrientes, olas o mareas fuertes. Entre estas fuerzas también pueden incluirse algunas causadas por la intervención del hombre, tal y como la sujeción de anclas, la manipulación por buzos, etc.
Una planta
Plectranthus scutellarioides, conocida popularmente como “cóleo”, es una planta Magnoliophyta perteneciente a la familia Lamiaceae. Se caracteriza por sus diversas variaciones de coloración y es muy apetecida en el diseño de jardines.
Esta planta es comúnmente reproducida por “esquejes” o “fragmentos” de sus tallos o de sus hojas, a partir de los cuales se obtienen nuevos individuos. La aparición de raíces adventicias y el “rebrote” de estas plantas es relativamente rápido, pudiendo observarse en cuestión de pocos días.