Reproducción Asexual en Vegetales

Estudiaremos la reproducción asexual en los vegetales. Recordemos que consideraremos asexual aquel proceso en el que no intervienen dos individuos (sino uno solo) y además no se produce meiosis (con su consiguiente proceso recombinativo).

A diferencia de en los animales, la reproducción asexual está ampliamente extendida en los vegetales, existiendo múltiples estructuras especializadas en la mayor parte de grupos taxonómicos. Analizaremos los procesos más importantes.

Multipliación Vegetativa en seres unicelulares.

Existen dos tipos básicos de multiplicación vegetativa en seres unicelulares:

• Bipartición: la célula se divide en dos por mitosis.
• Plucipartición: tienen lugar sucesivas mitosis dentro de la pared originaria.

Hay casos específicos de ambos tipos de multiplicación.

En el género Peridium las células está recubiertas por una serie de placas llamadas tecas. Se forman dos individuos que se llevan la mitad de la teca. En el género Ceratium que también tienen una teca muy peculiar el proceso es similar.

En Diatomea, que están formadas por dos tecas denominadas hipoteca y epiteca. Se forman dos células sin que se separen las tecas; se forman dos células. Cada una reproduce la parte inferior. Cada vez se van haciendo células más pequeñas. Se llega a un tamaño crítico, en el que la célula no puede realizar ningún mecanismo metabólico; aquí la célula o se muere o se reproduce sexualmente.

En el género Euglena se dividen el núcleo y el centrómero. Este vuelve a dividirse, formando el corpúsculo basal; y una de estas se divide otra vez. De los dos corpúsculos basales de cada célula nace un flagelo y se libera un individuo.

En el género Cosmarium se produce una gemación. Van creciendo, se recubren de celulosa y se separan.

También presentan la gemación en algunos hongos, como Sacharomyces (hongos de la cerveza).

Multiplicación Vegetativa en seres pluricelulares.

Corresponde a los procesos de fragmentación y división. En cualquiera de los grupos de algas, hongos, líquenes, briófitos, pteridófitos y espermatófitos la mayoría de los individuos pueden multiplicarse por fragmentación de su talo o cola.

Comencemos con un esquema de la multiplicación vegetativa en las algas (a partir de un trozo de la misma)

En hongos la reproducción vegetativa suele partir de las hifas.

En líquenes y briófitos puede partir del tallo, hojas o trozos de la planta.

En briófitos puede darse una circunstancia especial cuando va a reproducirse sexualmente. En esos momentos poseerá un pedúnculo y una cofia (donde se sitúan las esporas) cuya dotación genética es 2n (frente al resto de la planta, con dotación genética n). Cuando se produce multiplicación vegetativa a partir de una hoja, obtenemos un individuo con dotación genética n; pero cuando lo hacemos a partir del pedúnculo o de la cofia, obtendremos un organismo 2n. Y si este organismo volviese a sufrir el mismo proceso, es decir, volviese a sufrir multiplicación vegetativa a partir de su cofia o su pedúnculo, obtendríamos un individuo 4n. Llegará un momento en que los individuos tendrían que generar en su cofia esporas con tanta dotación genética que serían inviables.

En cormófitos la reproducción asexual por fragmentación se produce de la misma manera, a partir de hojas, tallos o raíces. Se lleva a cabo a partir de las estructuras vegetativas (a partir de las reproductoras no se puede). Hoy por hoy podemos conseguir un vegetal a partir de unas pocas células.

Un ejemplo cotidiano es la obtención de patatas (Solanum tuberosum) a base de plantar su tubérculo previamente cortado (se rompe la patata antes de plantar). La patata en si (la parte comestible) es un tubérculo que la planta de la patata usa como reserva de almidón. Los frutos de la patata son tóxicos. La iglesia prohibió durante años su consumo debido a que los agricultores habían de pagar por la siembra de productos europeos, pero no por la siembra de productos americanos. Algo parecido ocurrió con el maíz.

Todos los procesos estudiados hasta ahora son mitóticos; no hay meiosis y por lo tanto no hay recombinación de genes.

Multipliación vegetativa por progágulos y órganos especializados.

Los propágulos son un conjunto de células cuya misión es originar nuevos individuos; esta es su misión exclusiva (es decir, un tallo puede dar lugar a una planta por reproducción asexual, pero no es su misión exclusiva y su función fundamental es otra). Aparecen en algunas algas; también en briófitos. Pueden presentarse formando propágulos pluricelulares (en ocasiones agrupadas formando conceptáculos propagulíferos).

Una estructura un poco diferente que aparece en briófitos son los protonemas; de estos protonemas se producirán las partes erguidas del briófito.

Otra estructura son los bulbillos; típicos de cormófitos. Son un mecanismo de supervivencia, no de multiplicación, ya que en un momento dado, de la planta, solo quedan los bulbillos. Pero si se rompe la zona donde la planta acumula los bulbillos, entonces aparece la reproducción asexual (pueden crecer). Existen bulbillos en las hojas en casos como Cardamine pratensis (no es un caso único), pero no en hojas cualquiera. Deben sufrir acodamiento.

Los embriones adventicios no son embriones auténticos, sino otro tipo de estructura de reproducción asexual. Aparecen, por ejemplo, en el género Citrus. En un primordio seminal todas las células serán 2n, excepto la célula que constituye el ovocito, la ovocélula, que será haploide. Pero dentro del primordio pueden desarrollarse células, denominadas embriones adventicios, capaces de desarrollarse y formar una planta completa. Son células somáticas normales, con dotación 2n (no son células fecundadas ni destinadas a la fecundación).

En ocasiones se forman pseudopoloembriones. En un solo promordio seminal se forman varios embriones distintos. Los embriones normales disponen de una estructura llamado suspensor. Los embriones adventicios, en cambio, carecen de esa estructura.

Multiplicación asexual por células germinales específicas.

Son frecuentes en todos los vegetales. Se trata de la formación de esporas. Las esporas aparecen incluso en plantas superiores. Por ejemplo, en los pinos.

Entendemos por espora las células especiales que crea un organismo por y para que ella misma acabe generando un individuo. Es decir, una espora no necesita a otra célula que la fecunde.

En cambio entendemos por gameto aquella célula especial destinada a crear un nuevo organismo, pero que requiere de otra célula para generar a este nuevo organismo.

Las esporas son una forma de reproducción asexual. Sus nombres aparecen con dos terminaciones, -cistos y –angios. La diferencia es que en los –cistos no hay pared pluricelular. El esporocito es una célula que sufre muchas divisiones celulares, formandose las esporas (los gametocistos masculinos suelen formas muchos y normalmente móviles). La cubierta de los –angio es siempre pluricelular.

Vamos a ver dos ejemplos de esquemas de formación de endosporas:

Primer ejemplo:

El segundo ejemplo:

Vamos a estudiar esporas de naturaleza asexual. Hay dos maneras de formar esporas: endógena y se denominan endoesporas o exógena denominan exoesporas.

La formación de esporas se conoce como esporogénesis. Y el esporocisto es el órgano encargado de formar las esporas en cormófitos.  En briófitos y grupos inferiores normalmente encontramos esporangios.

Las esporas pueden ser móviles o inmóviles. Las planosporas pueden moverse en el agua debido a que poseen, normalmente, cílios o flagelos. Las aplanoesporas son células carentes de movimientos. Dentro de las planosporas hay dos tipos:

• Planosporas en sentido estricto o zooesporas.

• Planosporas en sentido amplio, que no tienen cílios ni flagelos, pero que tienen una cierta capacidad de movimiento en determinadas condiciones ambientales emitiendo pseudópodos.

En función de la situación del flagelo podemos dividir las zooesporas en tres grandes grupos.

• Acrontas: zooesporas con el flagelo apical.
• Pleurocontas: zooesporas con el flagelo lateral.
• Opistocontas: zooesporas con el flagelos basal.

Cuando las esporas son acrontas hablamos de células tractelas, ya que la célula se mueve arrollada por el movimiento del flagelo, es decir, el flagelo arrastra a la célula. Las esporas pleurocontas son una situación intermedia. En las opistocontas el flagelo empuja la célula, la impulsa.

También podemos dividir las esporas en isocontas, cuando todos sus cílios o flagelos son morfológicamente idénticos, o heterocontas cuando no son idénticos, pudiendo variar el tamaño o la morfología de los diferentes cílios o flagelos.

Los flagelos pueden ser lisos o poseer una serie de prolongaciones denominadas mastigonemas o bárbulas, y de esta forma tendremos esporas con flagelos lisos, pennados cuando posee mastigonemas o bábulas por ambos lados y pettinados cuando poseen mastigonemas o bárbulas por uno solo de los lados.

Los cílios, interiormente, son igual que los flagelos, pero más cortos. Se consideran cílios si su longitud es menor a la mitad de la célula.

Se habla de esporas estefanocontas cuando presentan una corona de cílios en su zona apical. Sucede por ejemplo en el género Oedogonium.

Existen zooesporas compuestas, pluricelulares. Aparecen en algas amarillas, como el género Vaucheria. Solo las células de la periferia son flageladas.

Existen algunos casos especiales, tipos diferentes de esporas. Hablamos de aplanosporas. Hay varios tipos.

Por una parte están las monosporas, células de un filamento que se transforman en un esporocito. Sale al exterior cuando está madura (sin generar esporocistos). A partir de esta se forman otra, con los restos del citoplasma que queda. Y de la que sale puede formarse otra y continuar así con el proceso.

En el género de hongos Pilobolus, las hifas fértiles viven subterráneas y se agrupan; suben al exterior y allí se producen un hinchamiento con aire y gases. En la parte superior se constituirá un cuerpo más o menos globoso, en cuyo interior se formarán los esporocistos. Con una cierta luz hay una explosión, al hincharse los gases interiores. Y de este modo los esporocistos salen volando junto con el sombrero (de hecho Pilobolus significa el que lanza el sombrero).

Hay un caso especial de hongos (del tipo micomicetes) en las que tiene lugar el diplanitismo, es decir, a partir de una zoospora acronta heterocronta se puede bien formar una hifa directacmente o enquistarse, permaneciendo así mucho tiempo; hasta que le salen flagelos por el lado opuesto y entonces podrá formar la hifa o volver a enquistarse.

Pueden aparecer, como ocurre por ejemplo en el género Penicillium, un pedúnculo conidióforo con un conidiocisto llamado fiálide, que por gemaciones forman aplanosporas. Estas se denominan conidiosporas o conidios.

En muchos hongos o líquenes estos conidiocitos aparecen protegidos en estructuras globosas llamadas picinidios. Están constituidos por un pseudoparénquima y su interior está tapizado por los conidiocistos formadores de conidiosporas. A estas esporas se les llama picnidiosporas.

En algunos hongos estas estrucuturas no se originan en el mismo hongo, sino en las hojas de plantas superiores a las que parasitan. Se denominan acérvulo. El hongo come parte de la hoja y allí inserta su pseudoparénquima, que formará las esporas como en los casos anteriores de este tipo, por sucesivas gemaciones. Estos acérvulos no aparecen en líquenes, los líquenes no parasitan.

En hongos existen dos sistemas de aparición de codinióforos, el sinema, en el que los conidióforos están soldades desde la basae y las esorodquias, que solo están soldados en la base.

Los briófitos y cormófitos no forman esporas de naturaleza asexual, forman esporas sexuales.