Definición de Gametofito
Los gametofitos son el estadio que produce las células sexuales en las plantas y algas que sufren una alternancia de generaciones. Entre las plantas terrestres, estas células sexuales pueden denominarse «espermatozoides» y «óvulos», con células sexuales «masculinas» y «femeninas» que se combinan para producir descendencia.
A diferencia de los animales y otros organismos que utilizan la reproducción sexual, los gametofitos no producen sus células sexuales a través de la meiosis.
En cambio, todas las células dentro de un organismo gametofito son haploides -es decir, poseen sólo una copia de cada cromosoma- y estos organismos haploides producen gametos a través de la mitosis.
La descendencia de los gametofitos son, efectivamente, plantas diploides, y estas plantas diploides utilizarán la meiosis para reproducirse. Pero en un giro sorprendente, la descendencia diploide de los gametofitos se llama esporofitos.
En lugar de utilizar la meiosis para producir células sexuales, utilizan la meiosis para producir esporas – que luego se someten a la mitosis para crecer en organismos haploides completamente nuevos, ¡también conocidos como gametofitos!
Esta alternancia de generaciones es una estrategia de supervivencia en la que una planta o alga alterna entre diferentes técnicas de reproducción.
El gametofito -que suele considerarse la primera etapa del ciclo- se reproduce sexualmente, combinando células reproductoras de dos organismos diferentes para producir una descendencia genéticamente diversa.
Esto permite a la población de plantas mezclar y combinar rasgos durante la reproducción del gametofito, lo que hace que las poblaciones sean más inmunes a las enfermedades y más adaptables a las condiciones ambientales cambiantes.
La descendencia esporofita de los gametofitos, por otro lado, puede propagarse rápidamente y no necesita de parejas para reproducirse.
Esto permite que un solo esporofito funda una población completamente nueva, que puede mezclar genes con las poblaciones vecinas en la generación del gametofito. Las esporas también pueden sobrevivir durante muchos años en condiciones hostiles, mientras que los espermatozoides y los óvulos no pueden.
Esta alternancia de generaciones permite a la planta madre aprovechar tanto los beneficios de la reproducción sexual -como la recombinación genética que promueve la diversidad genética- como los beneficios de la reproducción asexual, como la velocidad y el rápido crecimiento.
Por el contrario, en algunas otras especies, la alternancia de generaciones es bastante visible. Entre los helechos, por ejemplo, el esporófito es la familiar planta de gran tamaño y hojas que suele verse en los suelos de los bosques.
El gametofito, en cambio, es una diminuta planta con forma de corazón que puede confundirse fácilmente con una especie totalmente distinta de la generación del esporófito.
Función de los gametofitos
Las plantas gametofitas producen células sexuales -denominadas «espermatozoides» y «óvulos» en las plantas terrestres- para que su linaje pueda someterse a la reproducción sexual.
Se conocen muchos beneficios de la reproducción sexual, ya que la capacidad de combinar los rasgos genéticos de dos individuos da lugar a una variedad de combinaciones diferentes de rasgos dentro de la población.
Esta diversidad es extremadamente beneficiosa para la resistencia a las enfermedades y la capacidad de responder a los cambios ambientales.
Para ver un ejemplo práctico de los beneficios de la reproducción sexual, basta con ver la hambruna de la patata irlandesa.
En Irlanda, en el momento de la hambruna, los cultivos de patata que se reproducían asexualmente se habían cultivado durante muchos años y se habían extendido por las islas. Eso significaba que los cultivos que alimentaban al pueblo irlandés eran todos genéticamente idénticos entre sí, al haber sido producidos asexualmente a partir de una diminuta población parental.
Cuando una nueva enfermedad afectó a las patatas de Irlanda, al no haber intercambio ni diversidad genética, prácticamente todas las patatas de la isla murieron. El resultado fue una de las peores catástrofes humanitarias de la historia, ya que todas las cosechas de patatas de las que la gente dependía para alimentarse murieron.
Como resultado, millones de irlandeses se vieron obligados a abandonar Irlanda en busca de una vida mejor, y otros millones murieron.
Una mortandad de helechos no sería desastrosa para la población humana, pero sí lo sería para la población de helechos – por lo que los helechos y otras plantas que practican la alternancia de generaciones utilizan gametofitos para llevar a cabo la reproducción sexual, y mantener sus poblaciones genéticamente diversas.
Interesantemente, si los gametofitos o los esporofitos son «dominantes» varía dependiendo de la planta. Entre los helechos, por ejemplo, la generación de gametofitos ocupa la mayor parte de los recursos del ciclo vital, creciendo en una planta grande y visible que reconocemos.
En cambio, entre las coníferas, es la generación de esporofitos la que es «dominante», creciendo en árboles enormes y longevos, mientras que la generación de gametofitos se limita a un organismo minúsculo que crece dentro de un cono.
Ejemplos de gametofitos
Hiernos
El helecho que imaginas cuando piensas en Parque Jurásico o en el suelo de un bosque es un gametofito. Las elegantes hojas con flecos son haploides, lo que significa que sólo tienen un juego de cromosomas y producen células sexuales por mitosis, como todas las plantas gametofitas.
Si alguna vez ve un helecho con lo que parecen ser puntos marrones que cubren sus hojas, fíjese bien. Esos puntos son en realidad plantas separadas: la diminuta generación de esporofitos, que crecen justo a partir de las hojas de sus gametofitos progenitores.
Las diminutas plantas esporofitas son diploides -lo que significa que tienen dos pares de cromosomas, y se someterán a la meiosis para producir esporas.
Estas esporas pueden verse como un fino polvo que se desprende de los puntos marrones de las hojas del helecho cuando llega el momento. Una sola espora de helecho puede ser transportada por el viento, aterrizar en un nuevo lugar y crecer hasta convertirse en una planta gametofita. Esa única planta gametofita puede autofecundarse y producir una generación de nuevos esporofitos.
Musos
El musgo en el que piensas cuando te imaginas una alfombra de material vegetal rugoso y verde es un gametofito. El estadio de gametofito del musgo es más longevo, mientras que los esporofitos aparecen más brevemente como largos tallos que se elevan para liberar esporas al viento.
Los esporofitos del musgo pueden confundirse fácilmente con parte de la planta gametofita del musgo, porque a menudo crecen justo desde la alfombra de gametofitos.
Sin embargo, los tallos de los esporofitos son en realidad organismos independientes con genes diferentes del tapiz de musgo que tienen debajo.
Los esporofitos se crean por la fusión de las células sexuales de los gametofitos. Como resultado, tienen el doble de cromosomas en comparación con la generación de gametofitos, y contienen una mezcla única de rasgos genéticos como resultado.
Hornwort
Aunque su nombre no es tan glamuroso como el de los helechos o el de los musgos, los hornworts son, de hecho, una bonita planta de bosque cuyo estadio de gametofito consiste en pequeñas hojas de color verde esmeralda que crecen en suelos húmedos.
Al igual que los musgos, la forma gametofítica de los cornijuelos es verde, de larga vida y baja en el suelo; mientras que la generación esporofítica forma un tallo largo y delgado del que se desprenden las esporas que se dispersan al viento.
Al igual que los musgos, los gametofitos y esporofitos de los cornijuelos tienden a crecer uno encima del otro, y pueden confundirse con diferentes partes de la misma planta. Pero en realidad son organismos independientes con números cromosómicos diferentes.
- Alternancia de generaciones – Ciclo de vida en el que las plantas y algunas algas tienen una generación de organismos «gametofitos» que se reproducen sexualmente, alternando con una generación de organismos «esporofitos» que se reproducen asexualmente.
- Gameto – Una «célula sexual» utilizada para la reproducción sexual. En los animales y en las plantas terrestres se producen dos tipos de gametos: los espermatozoides y los óvulos.
- Espora – Célula capaz de dar lugar a un nuevo organismo por sí misma, sin una pareja reproductora.
Cuestionario
1. ¿Cuál de los siguientes NO es un gametofito?
A. Un helecho en el suelo de un bosque.
B. Una alfombra de musgo verde.
C. Un pino.
D. Ninguna de las anteriores.
2. ¿Cuál de las siguientes es una ventaja de la forma de reproducción de los gametofitos?
A. Los gametos pueden sobrevivir durante muchos años en condiciones hostiles.
B. Los gametos pueden dar lugar a nuevos organismos sin una pareja reproductiva.
C. Los gametos contribuyen a la diversidad genética mezclando y combinando rasgos genéticos.
D. Ninguna de las anteriores.
3. ¿Cuál de las siguientes afirmaciones NO es cierta respecto a los gametofitos y esporofitos?
A. Son miembros de la misma especie.
B. Tienen diferente número de cromosomas.
C. Son partes del mismo organismo.
D. Tienen diferentes métodos de reproducción.