Morfología reproductiva de las plantas


La morfología reproductiva de las plantas es el estudio de la forma y estructura física (la morfología ) de aquellas partes de las plantas relacionadas directa o indirectamente con la reproducción sexual .

Entre todos los organismos vivos, las flores , que son las estructuras reproductivas de las angiospermas , son las más variadas físicamente y muestran una gran diversidad correspondiente en los métodos de reproducción. [1] Plantas que no son plantas con flores ( algas verdes , musgos , hepáticas , antocerotes , helechos y gimnospermas como las coníferas) también tienen interacciones complejas entre la adaptación morfológica y los factores ambientales en su reproducción sexual. El sistema de reproducción, o cómo el esperma de una planta fertiliza el óvulo de otra, depende de la morfología reproductiva y es el determinante más importante de la estructura genética de las poblaciones de plantas no clonales. Christian Konrad Sprengel (1793) estudió la reproducción de las plantas con flores y por primera vez se entendió que el proceso de polinización involucraba interacciones tanto bióticas como abióticas . Las teorías de la selección natural de Charles Darwin utilizaron este trabajo para construir su teoría de la evolución ., que incluye el análisis de la coevolución de las flores y sus insectos polinizadores .

Las plantas tienen ciclos de vida complejos que implican la alternancia de generaciones . Una generación, el esporofito , da lugar a la siguiente generación, el gametofito asexualmente a través de esporas . Las esporas pueden ser isosporas idénticas o venir en diferentes tamaños ( microsporas y megasporas ), pero estrictamente hablando, las esporas y los esporofitos no son ni masculinos ni femeninos porque no producen gametos . La generación alterna, el gametofito, produce gametos, óvulos y/o espermatozoides . Un gametofito puede ser monoico. (bisexual), que produce tanto óvulos como espermatozoides o dioico (unisexual), ya sea hembra (que produce óvulos) o macho (que produce espermatozoides).

En los briófitos ( hepáticas , musgos y antocerotes ), el gametofito sexual es la generación dominante. En helechos y plantas con semillas (incluyendo cícadas , coníferas , plantas con flores, etc.) el esporofito es la generación dominante. La planta visible obvia, ya sea una hierba pequeña o un árbol grande, es el esporofito, y el gametofito es muy pequeño. En briófitos y helechos, los gametofitos son plantas independientes de vida libre. En las plantas con semillas, cada megagametofito femenino y la megaespora que le da origen están ocultos dentro del esporofito y dependen por completo de él para su nutrición. Cada gametofito masculino consta típicamente de dos a cuatro células encerradas dentro de la pared protectora de un grano de polen.

El esporofito de una planta con flores a menudo se describe utilizando términos sexuales (p. ej., "femenino" o "masculino") en función de la sexualidad del gametofito del que da lugar . Por ejemplo, un esporofito que produce esporas que dan lugar solo a gametofitos masculinos puede describirse como "masculino", aunque el esporofito en sí mismo sea asexual y produzca solo esporas. De manera similar, las flores producidas por el esporofito pueden describirse como "unisexuales" o "bisexuales", lo que significa que dan lugar a un sexo de gametofito oa ambos sexos de gametofito. [2]

La flor es la estructura característica relacionada con la reproducción sexual en las plantas con flores (angiospermas). Las flores varían enormemente en su construcción (morfología). Una flor "completa", como la de Ranunculus glaberrimus que se muestra en la figura, tiene un cáliz de sépalos externos y una corola de pétalos internos . Los sépalos y los pétalos juntos forman el perianto . A continuación, hacia el interior hay numerosos estambres , que producen granos de polen , cada uno de los cuales contiene un gametofito masculino microscópico. Los estambres pueden denominarse partes "masculinas" de una flor y, en conjunto, forman el androceo. Finalmente en el medio haycarpelos , que en la madurez contienen uno o más óvulos , y dentro de cada óvulo hay un diminuto gametofito femenino. [3] Los carpelos pueden denominarse partes "femeninas" de una flor y, en conjunto, forman el gineceo.


Primer plano de una flor de Schlumbergera (Cactus Navideño o Navideño), mostrando parte del gineceo (se ve el estigma y parte del estilo) y los estambres que lo rodean
Gametofitos dioicos de la hepática Marchantia polymorpha . En esta especie, los gametos se producen en diferentes plantas sobre gametóforos en forma de paraguas con diferentes morfologías. Los brazos radiantes de los gametóforos femeninos (izquierda) protegen los arquegonios que producen huevos. Los gametóforos masculinos (derecha) están rematados con anteridios que producen esperma.
Flor de Ranunculus glaberrimus
Alnus serrulata tiene flores unisexuales y es monoico . Los amentos de flores masculinas en maduración están a la derecha; amentos femeninos (del año anterior) a la izquierda.
Ilex aquifolium tiene flores unisexuales y es dioica . (Arriba y arriba a la derecha): Un 'brote' con flores de una planta macho; y una flor masculina agrandada, mostrando robustos estambres con polen ; y mostrando un estigma de flor femenina, reducido y estéril. + (Abajo y abajo a la derecha): Un brote con flores de una planta hembra; y una flor femenina agrandada, mostrando un estigma robusto; y mostrando estambres de flores masculinas ( estaminodios ), reducidos, estériles y sin polen.
Los casos básicos de la sexualidad de las plantas con flores.