Biología y Fisiología Vegetal: Reproducción, Coordinación y Clasificación

Reproducción en las Plantas

Se pretende obtener descendencia con mayor capacidad de adaptación al entorno. En el reino vegetal, las plantas pueden clasificarse según sus estructuras reproductoras en: unisexuales dioicas, unisexuales monoicas o hermafroditas.

Cada modalidad reproductiva presenta sus ventajas e inconvenientes:

• Reproducción asexual: se utiliza generalmente para generar abundantes individuos genéticamente idénticos cuando las condiciones ambientales son óptimas y el medio externo es favorable para el desarrollo de la vida.
• Reproducción sexual: se emplea principalmente cuando las condiciones ambientales resultan adversas o propensas al cambio (por ejemplo, antes del verano o del invierno), así como para colonizar nuevos hábitats gracias a la variabilidad genética aportada.

En numerosas especies vegetales se alternan ambas modalidades a lo largo del año, dando lugar a los denominados ciclos vitales o alternancia de generaciones en función de los factores del entorno.

Técnicas de Propagación: Clonación Vegetal

La clonación es un método artificial fundamentado en la reproducción asexual que permite obtener un número considerable de individuos con características idénticas a la planta progenitora. Para llevarla a cabo, pueden emplearse tejidos meristemáticos o cualquier otro tipo de tejido mediante técnicas avanzadas de cultivo in vitro y formación de protoplastos.

Funciones de Coordinación en Plantas

La coordinación vegetal consiste en la capacidad de percibir estímulos tanto externos como internos y elaborar una respuesta adaptativa adecuada. Las plantas captan estímulos luminosos, térmicos, de humedad, gravedad, contacto mecánico e incluso vibraciones sonoras.

Frente a estos factores, generan respuestas por lo general lentas, tales como modificaciones en los patrones de crecimiento, desarrollo morfogenético, tropismos y nastias.

Tropismos

Son respuestas que implican cambios direccionales permanentes de crecimiento en respuesta a un estímulo externo. Pueden ser de carácter positivo (hacia la fuente del estímulo) o negativo (en sentido opuesto). Entre los principales tropismos destacan:

• Fototropismo: respuesta a la dirección de la luz.
• Geotropismo (o gravitropismo): respuesta a la fuerza de gravedad.
• Quimiotropismo: respuesta a sustancias químicas.
• Tigmotropismo: respuesta al contacto físico.
• Hidrotropismo: respuesta a la presencia de agua o gradientes de humedad.

Nastias

Son movimientos temporales y relativamente rápidos de determinados órganos de la planta. A diferencia de los tropismos, no son direccionales y suelen deberse a variaciones osmóticas y cambios de turgencia en el contenido hídrico celular. Ejemplos característicos incluyen la apertura y cierre de las flores según la luz diurna o nocturna (como en el dondiego de noche) o los cambios de orientación de ciertas inflorescencias respecto a la trayectoria solar (como en el girasol).

Fitohormonas (Hormonas Vegetales)

Estas respuestas de regulación fisiológica se coordinan mediante un conjunto de sustancias químicas denominadas fitohormonas, sintetizadas por células de diversos tejidos:

• Auxinas: estimulan el alargamiento celular y la diferenciación de raíces secundarias. Se producen principalmente en meristemos apicales, embriones, hojas y frutos jóvenes.
• Giberelinas: inducen la floración y activan el desarrollo de yemas, la germinación de semillas y el crecimiento de frutos.
• Citoquininas: estimulan la división celular (citocinesis) y promueven la formación de yemas laterales. Se originan primordialmente en semillas, frutos y raíces.
• Ácido abscísico: induce la senescencia y caída de hojas y frutos, además de regular la latencia o letargo de las yemas. Se produce en tejidos maduros y en la base de los frutos.
• Etileno: hormona gaseosa que regula el crecimiento, la abscisión foliar y acelera la maduración de los frutos. Se sintetiza en los frutos y en diversas partes vegetativas.

Aplicaciones en la Agricultura Moderna

Actualmente, las fitohormonas y sus análogos sintéticos desempeñan un papel fundamental en la agronomía moderna con fines tales como:

• Producción de frutos partenocárpicos (sin semillas).
• Aceleración o retraso controlado de la floración y fructificación.
• Estimulación y aumento del vigor en el crecimiento vegetativo.
• Optimización del desarrollo de frutos y órganos de almacenamiento subterráneo.
• Defoliación programada para facilitar procesos de recolección mecánica.

Diversidad Vegetal: Filos Primitivos

Filo Briófitos (Briofitas)

Constituyen los primeros vegetales que colonizaron el medio terrestre, desarrollando estructuras iniciales de sostén y protección frente a la desecación ambiental. Son plantas de tamaño reducido propias de microhábitats húmedos. Cuentan con clorofila y presentan una fase dominante llamada gametofito.

Poseen pequeñas láminas fotosintéticas semejantes a hojas (filoides) y falsos tallos (cauloides) y raíces (rizoides), careciendo de vasos conductores diferenciados (xilema y floema). Exhiben un ciclo reproductivo alternante, donde sobre el gametofito haploide se desarrolla el esporofito diploide, dependiente nutricionalmente y desprovisto de clorofila funcional. En los musgos es habitual la reproducción asexual mediante estructuras filamentosas denominadas protonemas o a través de tallos subterráneos.

Filo Licopodiófitos (Licofitas)

Corresponden a las plantas vasculares más antiguas existentes, por lo que a menudo se consideran auténticos fósiles vivientes. Se dividen fundamentalmente en tres grupos representativos:

• Licopodios: plantas herbáceas de pequeño porte con microfilos dispuestos densamente alrededor del tallo y esporangios agrupados en los extremos terminales formando estróbilos. Habitan regiones tanto frías como tropicales.
• Selaginelas: hierbas rastreras o erectas propias de ambientes húmedos que se caracterizan por ser heterospóricas, produciendo esporas y gametófitos masculinos y femeninos diferenciados.
• Isoetes: plantas herbáceas perennes adaptadas a suelos anegados o hábitats acuáticos, compuestas por un cormo o tallo corto del que emerge una roseta basal de hojas en cuyas bases se sitúan los esporangios.