Capa de la semilla de las plantas espermatofitas

Ejemplos de espermatofitas

Las primeras plantas que colonizaron la tierra fueron probablemente los musgos (briofitas), que se cree que aparecieron hace unos 500 millones de años. Les siguieron las hepáticas (también briofitas) y las plantas vasculares primitivas, las pterofitas, de las que derivan los helechos actuales. El ciclo vital de las briofitas y las pterofitas se caracteriza por la alternancia de generaciones, como el de las gimnospermas y las angiospermas; lo que diferencia a las briofitas y las pterofitas de las gimnospermas y las angiospermas es su necesidad reproductiva de agua. Para completar el ciclo vital de las briofitas y las pterofitas se necesita agua porque el gametofito masculino libera espermatozoides, que deben nadar -propulsados por sus flagelos- para alcanzar y fecundar el gameto femenino u óvulo. Tras la fecundación, el cigoto madura y se convierte en esporófito, que a su vez formará esporangios o "vasos esporíferos". En los esporangios, las células madre sufren meiosis y producen las esporas haploides. La liberación de las esporas en un medio adecuado dará lugar a la germinación y a una nueva generación de gametofitos.

Clasificación de las espermatofitas

Figura 1. Las plantas con semillas dominan el paisaje y desempeñan un papel integral en las sociedades humanas. (a) Las palmeras crecen a lo largo de la costa; (b) el trigo es un cultivo que se cultiva en la mayor parte del mundo; (c) la flor de la planta del algodón produce fibras que se tejen en tela; (d) los potentes alcaloides de la hermosa adormidera han influido en la vida humana tanto como remedio medicinal como droga peligrosamente adictiva. (crédito a: modificación de la obra de Ryan Kozie; crédito b: modificación de la obra de Stephen Ausmus; crédito c: modificación de la obra de David Nance; crédito d: modificación de la obra de Jolly Janner)

Las primeras plantas que colonizaron la tierra probablemente estaban estrechamente relacionadas con los musgos actuales (briofitas) y se cree que aparecieron hace unos 500 millones de años. Les siguieron las hepáticas (también briofitas) y las plantas vasculares primitivas, las pterofitas, de las que derivan los helechos actuales. El ciclo vital de las briofitas y las pterofitas se caracteriza por la alternancia de generaciones, como el de las gimnospermas y las angiospermas; lo que diferencia a las briofitas y las pterofitas de las gimnospermas y las angiospermas es su necesidad reproductiva de agua. Para completar el ciclo vital de las briofitas y las pterofitas se necesita agua porque el gametofito masculino libera espermatozoides, que deben nadar -propulsados por sus flagelos- para alcanzar y fecundar el gameto femenino u óvulo. Tras la fecundación, el cigoto madura y se convierte en esporófito, que a su vez formará esporangios o "vasos esporíferos". En los esporangios, las células madre sufren meiosis y producen las esporas haploides. La liberación de las esporas en un medio adecuado dará lugar a la germinación y a una nueva generación de gametofitos.

Espermatofitas frente a traqueofitas

La interpretación convencional del papel de la cubierta de la semilla es que proporciona una capa protectora para el cigoto en desarrollo. Datos recientes muestran que el panorama es más matizado. La cubierta de la semilla representa ciertamente una primera línea de defensa contra factores externos adversos, pero también actúa como canal de transmisión de señales ambientales al interior de la semilla. Esta última función prepara a la semilla para ajustar su metabolismo en respuesta a los cambios de su entorno externo. El propósito de esta revisión es proporcionar al lector una visión completa de la estructura y funcionalidad de la cubierta de la semilla, y exponer su interacción oculta tanto con el endospermo como con el embrión. Cualquier intervención de mejora y/o biotecnología que pretenda aumentar el tamaño de la semilla o modificar sus características tendrá que considerar las implicaciones en esta interacción tripartita.

FIGURA 1. La estructura de (A) la semilla de colza oleaginosa, (B) la cariópside de cebada, y (C) la semilla de tabaco. em, embrión; es, endospermo; tc, célula de transferencia del endospermo; ii, endotelio; les, endospermo líquido; vb, haz vascular principal; np, proyección nucelar; oi, tegumento externo; pe, pericarpio; sc, cubierta de la semilla. Barras: 0,5 mm.

Evolución de las semillas pdf

Superficialmente, la producción de semillas (Fig. 1-2) se asemeja a la producción de crías en animales familiares: dentro de un progenitor diploide se desarrolla un miembro de la "siguiente generación", que se nutre dentro de su progenitor durante las primeras etapas críticas del desarrollo y luego se deposita fuera de su progenitor para terminar su vida. Pero hay que tener en cuenta que todas las plantas presentan una alternancia de generaciones, por lo que si una planta diploide (esporofita) produce una nueva planta diploide (esporofita) en una semilla, hay que tener en cuenta la generación gametofita haploide que tuvo que interponerse entre las dos generaciones esporofitas. Y también hay que tener en cuenta que las semillas NO son un sustituto de las esporas; de hecho, las esporas son fundamentales para la producción de semillas. La aparición de las semillas (tanto en el sentido de la evolución como en el del desarrollo) es una historia compleja, que implica el patrón de "alternancia de generaciones" que muestran todas las plantas. A la luz de este patrón, las semillas representan una "babushka" (muñeca rusa) con múltiples generaciones que se encuentran unas dentro de otras. Comprender esta "generación dentro de una generación" es esencial para entender "cómo surgieron" las semillas, tanto desde el punto de vista evolutivo como del desarrollo.