Ciclo de vida del helecho: fases y características (con imágenes)

En el ciclo de vida del helecho existen dos etapas bien diferenciadas: esporófito y gametofito, también llamadas fases diploide y haploide. La fase diploide es asexual y la diploide sexual.

Los helechos son plantas terrestres que no producen semillas. Estas plantas normalmente se describen como plantas vasculares productoras de esporas y las podemos identificar fácilmente por sus hojas, que muchas veces parecen plumas.

Existen muchos helechos diferentes: uno de los conteos más recientes establece que en la actualidad hay más de 13.000 especies, distribuidas principalmente en las regiones boscosas tropicales del planeta, donde la temperatura es relativamente cálida, hay mucha humedad y mucha sombra.

Ya que se reproducen mediante esporas, los helechos pueden crecer en diversos lugares, incluyendo tallos y ramas de árboles, pilas de piedras, cúmulos de hojas muertas, estanques y pantanos, entre otros lugares.

Se dice que los helechos son plantas vasculares porque tienen un sistema de “venas” que les permiten transportar agua y nutrientes por todo su cuerpo, de la misma manera que ocurre en las plantas con flor (angiospermas) y en las coníferas (gimnospermas), que son las plantas vasculares con semillas.

Sin embargo, a pesar de esta importante semejanza, los helechos difieren de las plantas “superiores” como las angiospermas y gimnospermas, en el hecho de que necesitan cuerpos de agua para reproducirse sexualmente, lo que no es cierto para las demás plantas.

¿Cómo es un helecho?

Los helechos son plantas con hermosas hojas, muy apreciadas desde el punto de vista ornamental. La planta que asociamos con este nombre, sin embargo, representan solo uno de los estadios del ciclo de vida, al que conocemos como esporófito.

Las ramas de los esporófitos tienen hojas por toda su estructura y se conocen como frondes. Las hojas que rodean las ramas se denominan foliolos o pinnas.

Los foliolos, al igual que las hojas de las plantas superiores, tienen dos “caras” que podemos llamar superior, la que “mira” hacia arriba”, e inferior, la que “mira” hacia abajo.

Muchos foliolos presentan, en la cara inferior, una especie de puntos oscuros (rojizos, verdes, amarillentos, marrones o negruzcos) que contienen un sinnúmero de esporas. Los frondes que tienen foliolos con estas características se llaman frondes fértiles.

Los helechos, como la mayor parte de las plantas, presentan raíces o rizomas que les ayudan a sujetarse de los sustratos sobre los que crecen y por medio de los cuales absorben agua y gran cantidad de nutrientes.

– Las esporas

Las esporas son unas estructuras casi microscópicas a partir de las cuales puede formarse un helecho nuevo.

Los puntos oscuros bajo los foliolos, que se conocen como soros, corresponden a un conjunto de esporangios, que son como unos “sacos” que llevan esporas.

Dichos esporangios pueden estar “abiertos” al aire directamente o pueden estar cubiertos por una membrana conocida como indusio.

El ciclo de vida del helecho

Los helechos tienen un ciclo de vida que presenta alternancia de generaciones. En otras palabras, su ciclo de vida requiere de dos generaciones de plantas para completarse.

Las dos generaciones difieren entre sí respecto a varios aspectos y uno de ellos es la carga cromosómica. Así, un helecho pasa por una generación diploide, donde participa el esporófito que acabamos de describir, y por otra generación haploide, que se conoce como prótalo o gametofito.

La generación diploide consiste en una planta con dos conjuntos de cromosomas idénticos en cada célula (2n), mientras que la generación haploide tiene la mitad de estos, es decir, posee un solo conjunto de los cromosomas de la especie (n).

El esporófito

Si describimos el ciclo de vida de un helecho comenzando por el esporófito, que es la planta que reconocemos como helecho, entonces podemos decir que este comienza con la formación de las esporas.

En los foliolos, las esporas se forman por un proceso de división celular llamado meiosis, por medio del cual se producen esporas haploides (n).

Este proceso es muy similar al que tiene lugar en las gónadas de los animales para producir los óvulos y los espermatozoides, que son las células sexuales.

El gametofito

Cuando el viento o algún animal dispersa las esporas, estas pueden caer sobre un sustrato adecuado y germinar, dividiéndose por mitosis para formar al gametofito o prótalo, una estructura vegetal haploide (n) con forma de riñón o de corazón (como la describen algunos libros).

Los gametofitos son mucho más pequeños que los esporófitos, por lo que solo asociamos la palabra “helecho” con las plantas frondosas que hemos descrito previamente.

– Los gametos

El gametofito se divide por mitosis y crece en tamaño y número de células. Su estructura es un poco “primitiva”, pues solo tiene unos rizoides y unas hojas poco diferenciadas.

Tarde o temprano, el gametofito que surgió de la espora haploide produce unas células llamadas gametos, que también son células haploides cuyo destino es fusionarse con otra célula complementaria para formar una planta diploide, es decir, un esporófito.

Algunos prótalos producen los gametos femeninos y masculinos a la vez, pero otros solo producen uno de los dos. La estructura especializada por la que los gametofitos producen los gametos femeninos (huevos u ovocélulas) se conoce como arquegonio y la de los masculinos como anteridio.

– La fecundación

Una de las grandes diferencias entre las plantas vasculares “superiores” y los helechos consiste en la producción de las semillas. Las semillas son unas estructuras de dispersión sumamente resistentes, que permiten la subsistencia de una especie vegetal aún en condiciones adversas.

Los helechos, en cambio, indiscutiblemente necesitan agua, pues la fecundación, es decir el proceso de fusión de un gameto femenino con un gameto masculino, ocurre en el agua.

Si hay agua, entonces los gametos masculinos, que son flagelados y móviles, pueden nadar para conseguirse con los gametos femeninos (aún “pegados” al gametofito) y fecundarlos, formando el cigoto, que es la célula diploide (2n) que resulta de la combinación de la mitad de los cromosomas de dos plantas diferentes.

Es importante que comentemos que puede darse el caso de que un mismo gametofito produzca los dos tipos de células sexuales, con lo cual podría ocurrir una “autofecundación”.

– El cigoto

El cigoto, si tiene las condiciones adecuadas a su alrededor, se divide por mitosis y forma nuevamente un esporófito diploide que podrá producir esporas haploides nuevamente, lo que completa el ciclo de vida.

En resumen…

Si tuviésemos que enlistar el ciclo de vida de un helecho podríamos escribir algo así:

1. La fase diploide, llamada esporofito, produce esporas haploides por meiosis.
2. Las esporas son dispersadas por el viento o por otros agentes y germinan sobre un sustrato, formando el gametofito, que es la fase haploide.
3. Las células del gametofito se dividen por mitosis. Los gametofitos forman los gametos femeninos y masculinos en unas estructuras denominadas, respectivamente, arquegonio y anteridio.
4. Los gametos masculinos son células flageladas. Cuando hay agua en el ambiente, una célula espermática de un gametofito puede nadar hasta el arquegonio que contiene los óvulos de otro gametofito y fecundarlo, formando el cigoto.
5. El cigoto, una célula diploide, se divide sucesivas veces por mitosis y forma el esporófito, que puede volver a producir esporas meióticas y completar el ciclo.

Reproducción asexual en los helechos

El ciclo de vida que acabamos de revisar contempla la reproducción sexual de un helecho, empero, estas plantas también pueden reproducirse asexualmente, como es común para muchos organismos vegetales.

La apogamia es uno de los métodos que los helechos tienen para reproducirse asexualmente y tiene que ver con la formación de un esporófito directamente a partir de un gametofito, sin que ocurra la fertilización.

Usualmente es llevada a cabo cuando las condiciones no son las adecuadas para reproducirse como, por ejemplo, en épocas o temporadas de sequía.

Además de la apogamia, también se ha demostrado que algunos helechos pueden producir una suerte de “helechos miniatura” en la punta de algunos frondes, los cuales pueden desprenderse y caer sobre un sustrato donde pueden desarrollar raíces y formar una planta idéntica a su “progenitora”.

Referencias

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