Genética

¿Qué es la alternancia de generaciones?


La alternancia de generaciones consiste en la sucesión de dos generaciones distintas de la misma especie. Es decir, las plantas alternan entre generaciones gametófitas y esporófitas, generaciones haploides y diploides. Este fenómeno es característico del reino vegetal, aunque se puede presentar en otros reinos.

Las plantas gametófitas se reproducen sexualmente a través de gametos (es por esto que se llaman “gametófitas”) y son haploides, lo que quiere decir que posee células que presentan una sola dotación de cromosomas. 

alternacia de generaciones

Las plantas esporófitas se reproducen asexualmente a través de esporas (de ahí el nombre “esporófitas”) y son diploides, lo que quiere decir que cada cromosoma del núcleo celular está duplicado. 

De acuerdo con Hofmeister (1862, citado por Haig, David), la primera generación, la gametófita, está destinada a crear los órganos sexuales, mientras que la segunda generación, la esporófita, tiene como objeto la producción de células reproductivas en cantidades masivas (esporas), que darán origen a otra generación de gametófitos. 

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Ciclo de alternancia

Las esporófitas poseen estructuras (esporangios) que producen esporas a través de la meiosis, proceso que se refiere a la división celular que da como resultado cuatro células que tienen la mitad de la carga cromosómica del progenitor. Por lo tanto, estas esporas son haploides. 

Las esporas haploides atraviesan un proceso de mitosis (división celular que produce dos células idénticas a la célula madre), dando origen a organismos gametófitos. Cuando alcancen la madurez, producirán gametos haploides: óvulos y espermatozoides.

Los gametos se producen en los gametangios a través del proceso de mitosis. Los gametangios representan los aparatos reproductores de las plantas: el masculino se denomina anteridio mientras que el femenino se llama arquegonio. 

La unión de los gametos producidos por las gametófitas dará origen a un cigoto diploide, que se convertirá en un individuo esporófito. Una vez que haya alcanzado la madurez, esta planta producirá esporas, dando inicio nuevamente al ciclo.

Una de las dos generaciones es dominante mientras que la otra es recesiva. Los individuos dominantes tienden a vivir por más tiempo y a crecer más que los otros. Los individuos recesivos suelen ser muy pequeños y, en algunos casos, viven en el organismo dominante.

En las plantas no vasculares o briófitas, las gametófitas son dominantes; sin embargo, en las plantas vasculares, las esporófitas son dominantes.

Alternancia de generaciones en briófitas

Las briófitas son plantas no vasculares, lo que quiere decir que no poseen sistema circulatorio, por esto, dependen de la humedad del ambiente para poder sobrevivir. Por lo general, son de tamaño reducido.

Los individuos gametófitos son la generación dominante de esta especie. Un ejemplo de estas plantas es el musgo. 

Alternancia de generaciones en el musgo

Los musgos son plantas no vasculares, lo que quiere decir que la generación gametófita es la dominante. La parte más desarrollada del musgo es gametófita y en la parte superior de esta se puede apreciar la planta esporófita, la cual es de dimensiones reducidas.

Algunos de estos gametófitos tienen anteridios, los cuales tienen forma de saco, mientras que otros tienen arquegonios, con forma de botella. En los anteridios se producen grandes cantidades de anterozoides que se pueden desplazar gracias a un flagelo (filamento ubicado en la pared externa de la célula, semejante a un látigo).

Por su parte, en los arquegonios, se produce una única oosfera, que carece de flagelos y por lo tanto es inmóvil. Los anterozoides son liberados al exterior y, ayudados por la humedad de la planta, se desplazan hasta la oosfera, fertilizándola para así crear un cigoto.

Estos cigotos poseen cromosomas de ambos progenitores y dan origen a la generación diploide o esporófita. Cabe destacar que los cigotos diploides son extremadamente vulnerables, es por esto que la planta portadora de la oosfera los mantiene dentro de sí y, de este modo, la planta esporófita crece sobre la planta gametófita.

El individuo esporófito está compuesto por un filamento que culmina en una cápsula que se asemeja a una campana. Una vez que el cigoto ha madurado, la capsula se abre y libera células haploides minúsculas que crecerán como individuos gametófitos. 

Fotos recuperadas de word-builders.org

Alternancia de generaciones en traqueófitas

Las traqueófitas son plantas que poseen tejidos vasculares. Se dividen en gimnospermas (plantas coníferas) y angiospermas (plantas florales). A diferencia de las briófitas, estas plantas protegen a sus embriones a través de semillas.

La generación diploide, o esporófita, es la dominante.  Un ejemplo de planta traqueófita es el helecho. 

Alternancia de generaciones en helechos

La parte más visible de los helechos es un esporófito. El esporófito produce hojas llamadas frondes, que producen soros, agrupaciones de esporas diminutas. Cuando maduran los soros, las esporas son liberadas y, eventualmente, tocan tierra.

Estas esporas dan origen al gametófito, llamado prótalo, que es muy pequeño y crece separado de la planta madre.

Su ciclo vital se reduce a un par de días. Estos organismos producen gametos que luego se unirán a otros. La nueva planta, la esporófita, crece sobre la gametófita, la cual se deteriora y finalmente muere, dando inicio a un nuevo ciclo.

Alternancia de generaciones en angiospermas

Al igual que en los helechos, la planta dominante de las angiospermas es una esporófita. Por otra parte, el gametófito es una estructura diminuta que se encuentra en la flor de la planta. En las angiospermas se dan dos procesos de fertilización.

En el primero, una célula masculina se fusiona con una célula haploide, dando origen a un cigoto diploide. En el segundo proceso, una célula masculina se fusiona con otra diploide, creando endoesperma, tejido de reserva del cual nacen las semillas de las angiospermas.

Referencias

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