A causa de la nostra naturalesa, ens resulta fàcil imaginar com s'arriben a reproduir els animals, ja que el seu procés de fecundació sol ser semblant al nostre. Tot i això, costa una mica més trobar aquestes similituds amb el món vegetal. Com ho fan? Què és la fecundació de les plantes?
Aquest article té com a objectiu explicar què és la fecundació de les plantes. Per això parlarem sobre els dos grans grups que existeixen: Les angiospermes i les gimnospermes. Aixi no dubteu a seguir llegint si us interessa el tema i voleu saber més sobre la fecundació de les plantes.
La fecundació de les plantes
Abans explicar la fecundació de les plantes, primer comentarem què és el concepte de fecundació. Es tracta del procés pel qual es fusionen dos gàmetes, femení i masculí, durant la reproducció. D'aquesta manera es crea un zigot que conté un genoma, producte dels progenitors.
Al món vegetal, primer té lloc la pol·linització. Les fulles reproductores masculines generen grans de pol·len que són transportats mitjançant insectes o pel vent als estigmes. Aquí és on germinen. Quan parlem de plantes, no ens solem referir a gàmetes, sinó a espores. Cada gra de pol·len conté habitualment dues cèl·lules reproductores masculines o gàmetes. No obstant això, hi ha mètodes diferents emprats pels vegetals, ja que no totes les espècies són iguals, de fet es diferencien força quan es tracta de la reproducció.
Com bé sabreu, les plantes es poden diferenciar de moltes maneres. Hi ha un gran nombre de grups, classes i tipus de vegetals i cada espècie pertany a diversos. No obstant això, hi ha dos grans grups que es diferencien per la manera que tenen de reproduir-se. Així doncs, hi ha els vegetals amb flors i els sense flors. Els primers es coneixen com a angiospermes i són les plantes que més abunden en aquest planeta. A més, aquests dos tipus de vegetals són les més recents. En canvi, les plantes sense flors formen part del grup de les gimnospermes. Aquestes van ser les primeres a aparèixer a la Terra, fins i tot abans que els dinosaures.
Entre les angiospermes hi ha diversos vegetals com, per exemple, arbustos, arbres, azalees, dimorfoteques, etc. Pel que fa a les gimnospermes, aquestes es componen principalment per les coníferes. Alguns exemples per a aquest grup serien els cedres, teixos, pins. També les cicadàcies pertanyen a les plantes gimnospermes. Però no us preocupeu, parlarem més detalladament sobre ambdós tipus de plantes, les seves estructures i com té lloc la fecundació.
gimnospermes
Comencem amb les gimnospermes. Si bé és cert que es coneixen aquestes plantes per no posseir flors, sí que les tenen, però no les típiques que ens imagineu. Les seves flors no tenen sèpals ni pètals, sinó que les femenines formen un tipus de con llenyós i verdós que acaba convertint-se en falsos fruits, com les pinyes dels pins.
Els vegetals pertanyents a aquest grup tenen flors tant masculines com femenines. Aquesta darrera té una escata, dos òvuls i una bràctea que formen el con femení mitjançant l'agrupació al voltant d'un eix floral. Cada òvul conté al seu interior un sac embrionari amb dos arquegonis que, al seu torn, tenen dos gàmetes femenins o oòsferes cadascun. Aclarirem aquests conceptes:
- Arquegonis: Es tracta de l'òrgan reproductor femení de fongs, algues y briòfits, com per exemple les molses i algunes plantes vasculars com les falgueres. És complementat per l'òrgan masculí anomenat anteridi.
- Oòsferes: És el gàmeta femení de les plantes. Procedeixen de la denominada megaspora mitjançant un procés anomenat megagametogènesi. A nivell bàsic podem dir que aquesta consisteix en les divisions mitòtiques. Durant la doble fecundació, les oòsferes es fusionen amb els nuclis generatius provinents del gra de pol·len i donen així lloc a l'embrió.
Quant a les flors masculines, formen uns cons masculins al voltant d'un eix floral. Posseeixen una escata i també dos microsporangis o sacs pol·línics en els quals acaben formant les cèl·lules mare que al seu torn donen lloc als famosos grans de pol·len. A l'interior hi ha un total de dos gàmetes masculins, també anomenats anterozoides. També contenen dos sacs aeris que ajuden a la dispersió fins a assolir la flor femenina. En aquest cas crec que també anirà bé explicar alguns conceptes:
- Microsporangis: Són unes estructures que produeixen i també contenen les espores. Aquestes són bàsicament uns cossos microscòpics la finalitat dels quals és dispersar-se i sobreviure durant molt de temps.
- Anterozoides: És bàsicament el gàmeta masculí, cosa que equivaldria als nostres espermatozoides.
Fecundació de les plantes gimnospermes
Coneixent ja una mica les estructures de les flors masculines i femenines de les gimnospermes, comentarem ara com funciona aquesta fecundació. Cal destacar que el gra de pol·len pot arribar a trigar fins a un any a germinar, una vegada aconseguida la flor femenina. Quan això ocorre, el tub polínic s'obre de manera molt lenta a través de l'anomenada nusella de l'òvul. Quan arriba al gametòfit femení, la seva següent tasca és travessar el coll de l'arquegoni i posteriorment penetrar a l'oòsfera, on descarrega tot el contingut. És en aquest moment quan té lloc la fecundació de les plantes gimnospermes.
Durant aquest procés, un dels gàmetes acaba unint-se amb el nucli d'aquella oòsfera on té lloc. Com a resultat, es forma el zigot, que és una cèl·lula a partir de la qual es forma i desenvolupa l'embrió. Pel que fa al nucli vegetatiu, a les altres cèl·lules de l'arquegoni ia l'altre gàmeta masculí, tots degeneren. Mentrestant, l'endosperm, format per cèl·lules de reserva, envolta l'embrió, el qual queda protegit gràcies al tegument de l'òvul, que es lignifica. Es considera que l'embrió arriba a la maduresa completa quan s'alliberen les llavors. Aquest procés pot trigar tranquil·lament dos anys des del moment en què apareixen les flors.
En el cas de les llavors procedents de pins, el tegument és diploide i el produeix l'esporòfit maternal. Pel que fa a l'endosperma primari o teixit de reserva, aquest és haploide ja que forma part del gametòfit femení. Després de la fecundació es forma un embrió diploide, que és el nou esporòfit.
angiospermes
Ja sabem què són i com funcionen les gimnospermes, però i les angiospermes? Abans d'explicar la fecundació d'aquestes plantes, primer hem de deixar clars alguns conceptes per entendre millor el procés:
- carpels: Es tracta d'unes fulles modificades que, totalment, formen la part reproductiva femenina de la flor dels vegetals angiospermes. Al conjunt de tot els carpels d'una flor se'l denomina gineceu.
- Estigma: És aquella part del gineceu que rep el pol·len quan té lloc la pol·linització.
- Micròpil: També conegut com a micròpila, és un orifici o una obertura que es troba a la part apical dels rudiments seminals o òvuls.
- Sinèrgides: Són cèl·lules amb nucli que es troba a l'extrem del sac embrionari de les plantes angiosepermes. Cada sac embrionari en té dues. Les dues sinèrgides formen juntes l'aparell filiforme o aparell filar. Cal destacar que ajuden l'oòsfera durant el procés de la fecundació.
- Nuclis polars: Aquests nuclis són unes cèl·lules que es troben a l'interior del sac embrionari, gametòfit femení o ovari. Intervenen en la fertilització dels vegetals.
Val a dir que cada sac embrionari posseeix diferents tipus de cèl·lules, de les quals les fèrtils són els nuclis polars i l'òvul. Tot i això, les estèrils, que serien les antipodals i les sinèrgides, també col·laboren durant el procés de la fecundació.
Fecundació de les plantes angiospermes
Per finalitzar amb el tema de la fecundació a les plantes, parlarem sobre el funcionament de les angiospermes. Un cop ha tingut lloc la pol·linització del carpel, el líquid ensucrat, compost sobretot per sacarosa i generat per l'estigma madur, estimula la germinació del gra de pol·len. De cadascun d'aquests grans sorgeix un tub pol·línic que té com a objectiu crear un camí a través de l'estil fins arribar al gametòfit femení o sac embrionari de les plantes angiospermes. Aquest sac embrionari és a l'interior de l'òvul.
Els gàmetes masculins o nuclis generatius viatgen a través del tub pol·línic fins arribar al micròpil. El tub polínic travessa aquesta estructura i descarrega tot el contingut al sac embrionari, prop d'una de les dues sinèrgides. Després d'aquest procés, els nuclis generatius es fusionen tant amb l'oòsfera com amb els nuclis polars, per la qual cosa rep el nom de «doble fecundació».
Són molts els grans de pol·len que solen assolir l'estigma i, en conseqüència, germinar. No obstant això, només un produirà la fecundació. Quan l'ovari ha estat fertilitzat, comença a créixer fins a convertir-se en fruit. En aquells fruits que posseeixen diverses llavors, són també diversos els grans de pol·len necessaris perquè puguin fusionar-se amb cadascun dels òvuls.
És curiós com la naturalesa ha disposat tot perquè diferents tipus de vegetals es puguin reproduir, oi? Sense cap dubte, aquesta terra és plena de sorprenents habilitats de creació i reproducció.