Polinización: proceso, tipos e importancia para el medio ambiente
La polinización es el proceso de transferencia de polen desde la parte “masculina” hasta la parte femenina de las flores. Tiene como finalidad la fertilización del óvulo (contenido en el gametofito femenino) por los granos de polen, que representan al gametofito masculino.
Puesto que la polinización implica el acercamiento o contacto entre las células sexuales de plantas de la misma especie (aunque también puede ser de la misma planta, autopolinización), la reproducción sexual de las plantas depende considerablemente de dicho proceso.
En las plantas con semillas la polinización es solo el paso previo a la fecundación, que es el proceso donde ocurre la mezcla del material genético de dos individuos para producir la semilla que dará lugar a una planta nueva, probablemente con características compartidas entre ambos parentales.
El órgano reproductivo de las angiospermas (plantas con flor) que se encarga de la producción y el resguardo de las células sexuales (de los gametofitos femenino y masculino) es la flor, y es allí donde ocurre la polinización.
Existen varios tipos de polinización y algunos de estos se diferencian respecto al ente polinizador, que puede se biótico (un animal) o abiótico (el viento, el agua), del cual son completamente dependientes las distintas especies vegetales.
De las características de la flor depende enormemente la polinización biótica, pues usualmente los animales son atraídos por algún atributo especial, bien sea para alimentarse, refugiarse, reproducirse, etc.
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La polinización es la transferencia de los granos de polen desde la parte masculina de una flor hasta la parte femenina de otra (o de la misma, cuando se trata de autopolinización) y depende de agentes externos conocidos como polinizadores.
Este es uno de los procesos fundamentales para la producción de los frutos y las semillas en los vegetales, es decir, es parte imprescindible de la reproducción sexual de las plantas.
No obstante, para comprender en cierto detalle de qué se trata este proceso, es menester tener una noción básica del aspecto de una flor.
Una flor típica de angiosperma es una estructura bastante compleja, sobre todo si se considera que gran número de especies tiene flores donde existen al mismo tiempo los gametofitos femenino y masculino.
Las flores, por lo general, se producen en los meristemas apicales del tallo (parte aérea de las plantas) y, dependiendo de la especie, estas pueden ser masculinas, femeninas o bisexuales.
Los sépalos y los pétalos ejercen funciones en la protección de los capullos y en la atracción visual de algunos polinizadores, respectivamente; mientras que los estambres y carpelos son los gametofitos donde se producen las células sexuales.
Gametofito masculino
Los estambres son filamentos largos que terminan en anteras, que son los “sacos” donde se producen los granos de polen. El conjunto de estambres de una flor se conoce como androceo, que quiere decir “la casa del hombre” y, por lo general, supera en altura a los sépalos y pétalos.
Gametofito femenino
Los carpelos contienen a los óvulos. Estos forman lo que se conoce como “pistilo” y consisten en un estigma, un estilo y un ovario. Esta parte de la flor se denomina gineceo, que significa “la casa de la mujer”.
Los pistilos tienen una forma similar a la de un “pin” de bowling. La parte superior corresponde al estigma y es una estructura aplanada cuya superficie pegajosa permite la adhesión de los granos de polen.
El estilo es la porción media del pistilo y es la que conecta el estigma con el ovario; este puede ser largo o corto. Finalmente, el ovario es el sitio donde se encuentran uno o más óvulos y es la parte más dilatada del pistilo. El ovario puede convertirse en parte o la totalidad del fruto.
Cuando un grano de polen alcanza el estigma, este “germina”, produciendo una estructura larga conocida como tubo polínico. El tubo polínico crece en sentido descendente a través del estilo, es decir, crece en dirección hacia el ovario.
Muchos mecanismos de reconocimiento y señalización están implicados en la direccionalidad del crecimiento del tubo polínico hacia el ovario y, al igual que en el caso de muchos animales, no todos los tubos polínicos que germinan y crecen por el estilo alcanzan el ovario y logran avanzar hacia la fecundación.
Cuando el tubo polínico penetra el gametofito femenino (el ovario) la célula espermática contenida en el grano de polen fertiliza la ovocélula. Poco después, gracias al proceso de fecundación y una vez se han fusionado los núcleos de ambas células, se produce el cigoto.
Este cigoto, a medida que se desarrolla en el embrión, es lo que posteriormente conformará la semilla, que es el órgano de dispersión más importante de las plantas con reproducción sexual.
Además de la célula espermática que logra la fertilización de la ovocélula, otra célula espermática contenida en el mismo grano de polen se fusiona con dos o más núcleos derivados del gametofito femenino; a este proceso se le conoce como doble fecundación.
La mencionada fusión forma un “núcleo endospérmico poliploide”, que será el responsable de producir el endospermo (el material alimenticio) del que se nutrirá el embrión dentro de la semilla durante su desarrollo y durante la germinación.
La polinización puede clasificarse como “autopolinización” y “polinización cruzada” dependiendo de la procedencia de los granos de polen, o como “biótica” y “abiótica” de quién transporta los granos de polen (el agente polinizador).
Existen especies de plantas que poseen flores femeninas y masculinas en el mismo tallo, pero también existen las que poseen flores bisexuales, es decir, que presentan, al mismo tiempo y en la misma flor, tanto los gametofitos masculinos como los femeninos (androceo y gineceo).
Algunos autores consideran que la polinización que ocurre entre flores unisexuales de la misma planta es una “polinización interfloral”, mientras que la que se da entre las estructuras reproductivas de la misma flor es una “polinización intrafloral”.
Aunque permite la multiplicación de los individuos que se reproducen, la autopolinización implica que las células sexuales que se fusionan sean genéticamente idénticas, por lo que las plantas que surgirán de las semillas resultantes serán una suerte de “clones” de las plantas parentales.
Caso contrario al proceso de auto polinización, la polinización cruzada implica el intercambio de polen entre las flores (unisexuales o bisexuales) de plantas diferentes. En otras palabras, este proceso implica la transferencia de un grano de polen desde la antera de una flor hasta el estigma de otra, en una planta diferente.
Ya que el material genético que se intercambia durante la polinización cruzada deriva de parentales genéticamente diferentes, las semillas que se producirán una vez que se complete el proceso de fecundación, darán lugar a plantas diferentes, genética y fenotípicamente hablando.
Dependiendo del vector que media la transferencia de un grano de polen desde las anteras de una flor hasta el estigma de otra (o de la misma), la polinización puede clasificarse como biótica y abiótica
Polinización biótica
Este tipo de polinización es quizá el más representativo e importante de todos. Tiene que ver con la participación de un animal, generalmente un insecto, en la transferencia de los granos de polen de un lugar a otro.
Aunque más del 50% de la polinización es llevada a cabo por muchos insectos y artrópodos de varias especies, animales vertebrados como las aves y los murciélagos, juegan un importante papel el este proceso.
La polinización biótica puede favorecer tanto la polinización cruzada como la autopolinización y las plantas pueden ser específicas o generalistas en cuanto al tipo de animal que las poliniza.
Sin embargo, los polinizadores no participan de la reproducción sexual de las plantas “ad honorem”, pues estos son atraídos a las estructuras florales bien sea por las características visibles de las mismas o por los elementos de recompensa que reciben (alimento, refugio, etc.).
La relación planta-polinizador significa una importante interacción que moldea la evolución de la estructura floral al mismo tiempo que la de los animales que las polinizan. Por tal razón, no es extraño conseguir flores específicamente adaptadas a las estructuras de sus visitantes.
Polinización abiótica
La polinización abiótica es la que tiene lugar gracias a la participación de entes “no vivos” como, por ejemplo, el viento y el agua. A la primera se le conoce como polinización anemófila y a la segunda como hidrófila.
Las plantas que son polinizadas por agua se restringen (como es lógico) a ambientes acuáticos y muchas veces presentan flores con estructuras muy particulares, en aras de asegurar tanto la liberación como la recepción de las células sexuales.
La polinización es un proceso crucial para el ciclo de vida de muchas angiospermas. Ya que sin polinización no ocurre la fecundación y sin esta última no se producen las semillas, la polinización no solo es vital para las plantas, sino también para muchos de los animales que se alimentan de estas.
El proceso en sí es muy importante para el mantenimiento de la variabilidad genética de las especies vegetales, lo que es imprescindible para el surgimiento de mecanismos adaptativos frente a diversos factores ambientales como el cambio climático, la presencia de patógenos, etc.
Es un proceso indispensable, además, para la producción agrícola mundial, esto desde el punto de vista antropocéntrico.
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