El ciclo del helecho

Diagrama del ciclo de vida de un helecho

FIGURA 2. Filogenia simplificada de los principales clados de plantas estreptofitas, que ilustra las fases de gametofito (coloreado en marrón) y esporofito (coloreado en verde) para los linajes ejemplares. Las algas carófitas tienen un gametofito multicelular y un esporofito unicelular. Todas las embriofitas, o plantas terrestres, tienen gametofitos multicelulares y esporofitos multicelulares. Se muestran las sinapomorfías de los principales clados.

Tomamos muestras de material foliar de esporofitos y gametofitos enteros de tres individuos de P. amorphum Suksd. (Tabla suplementaria S1). La determinación de las especies siguió a Haufler et al. (1993) y Sigel et al. (2014). Los esporofitos vivos se recogieron inicialmente en poblaciones silvestres y se transportaron a los invernaderos de la Universidad de Duke, Durham, NC, Estados Unidos, donde se limpiaron los rizomas para eliminar la tierra y se trasplantaron en Farfard Mix 2 (Sun Gro Horticulture Canada Ltd., Estados Unidos). Las plantas se mantuvieron en condiciones comunes de invernadero (fotoperiodo 18 h: 6 h, luz: oscuridad, con una luminosidad de 200-400 Umol sec-1 cm2; 27-67% de humedad; temperatura diurna 18,3-21,1°C; temperatura nocturna: 17,8-20,6°C) durante un mínimo de 18 meses antes del muestreo para la extracción de ARN. Se tomó material de una sola hoja de cada individuo y se congeló en nitrógeno líquido 21 días después de que se hubiera desplegado completamente pero antes de que se hubieran desarrollado los esporangios.

Describa el ciclo de vida del helecho clase 11

Los helechos son plantas vasculares con hojas. Aunque tienen venas que permiten el flujo de agua y nutrientes como las coníferas y las plantas con flores, su ciclo vital es muy diferente. Las coníferas y las plantas con flores evolucionaron para sobrevivir a condiciones hostiles y secas. Los helechos necesitan agua para su reproducción sexual.

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Para entender la reproducción de los helechos, es útil conocer sus partes. Los frondes son las “ramas” frondosas, formadas por foliolos llamados pinnas. En la parte inferior de algunas pinnas hay manchas que contienen esporas. No todos los frondes y pabellones tienen esporas. Los frondes que las tienen se llaman frondes fértiles.

Las esporas son estructuras diminutas que contienen el material genético necesario para el crecimiento de un nuevo helecho. Pueden ser de color verde, amarillo, negro, marrón, naranja o rojo. Las esporas están encerradas en estructuras llamadas esporangios, que a veces se agrupan para formar un soro (plural sori). En algunos helechos, los esporangios están protegidos por unas membranas llamadas indusia. En otros helechos, los esporangios están expuestos al aire.

Una generación es diploide, lo que significa que lleva dos conjuntos idénticos de cromosomas en cada célula o el complemento genético completo (como una célula humana). El helecho con hojas y esporas forma parte de la generación diploide, llamada esporófito.

Gametofito de helecho

Hay más de 10.000 especies de helechos. La mayoría se encuentran en los trópicos, donde los helechos arborescentes, con sus tallos sobre el suelo, pueden alcanzar los 12 metros de altura. En las regiones templadas, los tallos de los helechos, llamados rizomas, crecen bajo tierra. Las hojas, llamadas frondas, crecen desde el rizoma cada primavera.

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La planta que reconocemos como helecho es la generación esporofita diploide. Los soros se forman en las frondas. Cada uno de ellos contiene muchos esporangios montados en tallos. Dentro de cada esporangio, las células madre de las esporas se someten a meiosis produciendo cuatro esporas haploides cada una.

Si la humedad es abundante, los espermatozoides nadan hasta los arquegonios, normalmente en otro prótalo, ya que los dos tipos de órganos sexuales no suelen madurar al mismo tiempo en un mismo prótalo. Otro método para promover la fecundación cruzada: Las primeras esporas que germinan se convierten en protalos con arquegonios. Estos protalios segregan una giberelina en su entorno. Ésta es absorbida por los protalios más jóvenes y les hace producir exclusivamente anteridios. La fecundación restablece el número diploide y comienza una nueva generación de esporofitos. El esporófito embrionario desarrolla un pie que penetra en el tejido del prótalo y permite al esporófito asegurar su alimentación hasta que se vuelve autosuficiente. Aunque es diminuto, el prótalo haploide del helecho es una planta autótrofa totalmente independiente.

Alternancia de generaciones

Reproducción de los helechosLos helechos son un grupo de plantas vasculares sin semillas. Son el segundo grupo de plantas más diverso después de las plantas con semillas, con unas 20.000 especies. Ocupan una amplia gama de hábitats, desde los templados hasta los tropicales. Los helechos prefieren los ambientes húmedos y sombreados. Al igual que las plantas con semilla, tienen raíces, tallos y hojas llamadas frondas. Sin embargo, a diferencia de las plantas, se reproducen por esporas. Pasan por dos generaciones de plantas para completar el ciclo vital, lo que se denomina generación alternativa. La generación alternativa se refiere a los ciclos de vida que alternan entre individuos haploides y diploides. Esto es común en las algas y las plantas terrestres. Las células haploides contienen un juego de cromosomas (n), las diploides tienen dos juegos de cromosomas (2n). Reproducción sexual de los helechosLa hoja de un helecho se llama fronda, la cual está formada por el limbo y el pecíolo (tallo de la hoja). El limbo puede estar dividido en segmentos llamados pinnas o pinnas singulares. Las esporas se encuentran en el envés del limbo o de las pinnas. Las esporas contienen el material genético necesario para el crecimiento de una nueva planta y están recubiertas de esporangios. Los grupos de esporangios se denominan soros o soros singulares, y suelen ser de color marrón, amarillo o rojo.

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