Las plantas pueden reproducirse asexualmente, sin la fecundación de los gametos, mediante la reproducción vegetativa o la apomixis.
Muchas plantas son capaces de reproducirse por sí mismas utilizando la reproducción asexual. Este método no requiere la inversión necesaria para producir una flor, atraer a los polinizadores o encontrar un medio de dispersión de semillas.
La reproducción asexual produce plantas genéticamente idénticas a la planta madre porque no se mezclan los gametos masculinos y femeninos.
Tradicionalmente, estas plantas sobreviven bien en condiciones ambientales estables en comparación con las plantas producidas a partir de la reproducción sexual porque llevan genes idénticos a los de sus padres.
La reproducción asexual en las plantas
Las plantas tienen dos tipos principales de reproducción asexual: la reproducción vegetativa y la apomixis. La reproducción vegetativa da lugar a nuevos individuos vegetales sin la producción de semillas o esporas. Muchos tipos de raíces presentan una reproducción vegetativa.
El gladiolo y el ajo utilizan el cormo. Los bulbos, como el bulbo escamoso en los lirios y el bulbo tunicado en los narcisos, son otros ejemplos comunes de este tipo de reproducción.
La papa o patata es un tubérculo de tallo, mientras que la chirivía (similar a la zanahoria) se propaga a partir de una raíz pivotante.
El jengibre y el iris producen rizomas, mientras que la hiedra utiliza una raíz adventicia (una raíz que surge de una parte de la planta distinta de la raíz principal o primaria), y la planta de la fresa tiene un estolón, que también se llama estolón.
Algunas plantas pueden producir semillas sin fecundación. El óvulo o parte del ovario, que es diploide por naturaleza, da lugar a una nueva semilla. Este método de reproducción se conoce como apomixis.
Una ventaja de la reproducción asexual es que la planta resultante alcanzará la madurez más rápidamente.
Como la nueva planta surge de una planta adulta o de partes de la planta, también será más robusta que una plántula. La reproducción asexual puede tener lugar por medios naturales o artificiales (asistidos por el hombre).
Métodos naturales y artificiales de reproducción asexual en las plantas
Las plantas pueden someterse a métodos naturales de reproducción asexual, realizados por la propia planta, o a métodos artificiales, ayudados por el ser humano.
Puntos clave
En la reproducción asexual natural de las plantas, las raíces pueden dar lugar a nuevas plantas, o las plantas pueden propagarse mediante brotes o esquejes.
En el injerto, parte de una planta se une al sistema de raíces de otra planta; ambas se unen para formar una nueva planta que contiene las raíces de una y la estructura del tallo y las hojas de la otra.
El esquejado es el proceso en el que el tallo de una planta se coloca en tierra húmeda o en agua para generar un nuevo sistema de raíces.
En la estratificación, parte del tallo de la planta se dobla y se cubre con tierra; este tallo puede generar un nuevo sistema de raíces y, por tanto, una planta completamente nueva.
La micropropagación es el proceso en el que se coloca una parte de una planta en un medio de cultivo y se le proporcionan todas las hormonas y nutrientes que necesita para generar nuevas plantas.
Cuando una parte de una planta se coloca en un medio de cultivo y se le proporcionan todas las hormonas y nutrientes que necesita, puede generar nuevas plantas; esto se conoce como micropropagación.
Términos clave
- estratificación: método de propagación de plantas en el que un tallo doblado se cubre con tierra para generar nuevas raíces
- injerto: proceso de unir parte de un tallo de una planta a la raíz de otra planta
- micropropagación: práctica de multiplicar rápidamente el material vegetal para producir un gran número de plantas progenitoras utilizando métodos de cultivo de tejidos vegetales
- esqueje: colocación de una parte de un tallo con nudos o entrenudos en agua o en tierra húmeda para producir nuevas plantas
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Métodos naturales de reproducción asexual
Los métodos naturales de reproducción asexual incluyen estrategias que las plantas han desarrollado para autopropagarse.
Muchas plantas, como el jengibre, la cebolla, los gladiolos y la dalia, siguen creciendo a partir de yemas presentes en la superficie del tallo. En algunas plantas, como la batata, las raíces adventicias o estolones pueden dar lugar a nuevas plantas.
En Bryophyllum y kalanchoe, las hojas tienen pequeñas yemas en sus márgenes. Cuando se desprenden de la planta, se convierten en plantas independientes; también pueden empezar a crecer como plantas independientes si la hoja toca el suelo. Algunas plantas pueden propagarse sólo por esquejes.
Métodos artificiales de reproducción asexual
Los métodos artificiales de reproducción asexual se emplean con frecuencia para dar lugar a nuevas, y a veces novedosas, plantas. Incluyen el injerto, el esqueje, la estratificación y la micropropagación.
Injerto
El injerto se ha utilizado durante mucho tiempo para producir nuevas variedades de rosas, especies de cítricos y otras plantas.
En el injerto, se utilizan dos especies de plantas: parte del tallo de la planta deseada se injerta en una planta enraizada llamada patrón. La parte que se injerta o se adhiere se denomina púa.
Ambas se cortan en ángulo oblicuo (cualquier ángulo que no sea recto), se colocan en estrecho contacto entre sí y se mantienen unidas. Es muy importante que estas dos superficies coincidan lo más posible, ya que son las que mantendrán unida a la planta.
Los sistemas vasculares de las dos plantas crecen y se fusionan, formando un injerto. Al cabo de un tiempo, el injerto empieza a producir brotes y, finalmente, flores y frutos. El injerto se utiliza ampliamente en la viticultura (cultivo de la uva) y en la industria de los cítricos.
Los esquejes capaces de producir una determinada variedad de fruta se injertan en portainjertos con una resistencia específica a las enfermedades.
Esquejes
Las plantas como el coleo y la planta del dinero se propagan a través de esquejes de tallo, en los que una porción del tallo que contiene nodos y entrenudos se coloca en suelo húmedo y se deja enraizar.
En algunas especies, los tallos pueden empezar a producir una raíz incluso cuando se colocan sólo en agua. Por ejemplo, las hojas de la violeta africana enraizarán si se mantienen sin alterar en el agua durante varias semanas.
Estratificación
La estratificación es un método en el que un tallo unido a la planta se dobla y se cubre con tierra. Los tallos jóvenes que se pueden doblar fácilmente sin que se produzcan daños son la planta preferida para este método.
El jazmín y la buganvilla (flor de papel) pueden propagarse de esta manera. En algunas plantas se emplea una forma modificada de estratificación conocida como estratificación aérea.
Se retira una parte de la corteza o de la cubierta más externa del tallo y se cubre con musgo, que luego se encinta.
Algunos jardineros también aplican hormonas de enraizamiento. Al cabo de un tiempo, aparecerán las raíces; esta parte de la planta puede retirarse y trasplantarse a una maceta aparte.
Micropropagación
La micropropagación (también llamada cultivo de tejidos vegetales) es un método para propagar un gran número de plantas a partir de una sola planta en poco tiempo y en condiciones de laboratorio.
Este método permite la propagación de especies raras y en peligro de extinción que pueden ser difíciles de cultivar en condiciones naturales, son económicamente importantes o tienen demanda como plantas libres de enfermedades.
Para iniciar el cultivo de tejidos vegetales, se puede utilizar una parte de la planta, como un tallo, una hoja, un embrión, una antera o una semilla. El material vegetal se esteriliza a fondo utilizando una combinación de tratamientos químicos estandarizados para esa especie.
En condiciones estériles, el material vegetal se coloca en un medio de cultivo de tejidos vegetales que contiene todos los minerales, vitaminas y hormonas que necesita la planta.
La parte de la planta suele dar lugar a una masa indiferenciada, conocida como callo, de la que, tras un periodo de tiempo, empiezan a crecer plántulas individuales. Éstas pueden separarse; primero se cultivan en condiciones de invernadero antes de trasladarlas a condiciones de campo.
Duración de la vida de las plantas
Los ciclos y la duración de la vida de las plantas varían y se ven afectados por factores ambientales y genéticos.
- La duración de la vida de una planta es el tiempo que transcurre desde el inicio del desarrollo hasta la muerte, mientras que el ciclo vital es la serie de etapas que van desde la germinación de la semilla hasta que la planta produce sus propias semillas.
- Las anuales completan su ciclo vital en una temporada; las bienales, en dos; y las perennes, en más de dos.
- Las plantas monocárpicas florecen sólo una vez en su vida, mientras que las policárpicas lo hacen más de una vez.
- La supervivencia de las plantas depende de las condiciones ambientales cambiantes, la sequía, el frío y la competencia.
- La senescencia se refiere al envejecimiento de la planta, durante el cual los componentes de las células vegetales se descomponen y se utilizan para apoyar el crecimiento de otros tejidos de la planta.
Términos clave
anual: planta que germina, florece y muere de forma natural en un año
bienal: planta que necesita dos años para completar su ciclo vital
perenne: una planta que está activa durante todo el año o que sobrevive durante más de dos temporadas de crecimiento
monocárpica: planta que florece y fructifica una sola vez antes de morir
policárpica: que da frutos repetidamente, o año tras año
senescencia: envejecimiento de una planta; daño acumulado en macromoléculas, células, tejidos y órganos con el paso del tiempo
Ciclo de vida de las plantas
El tiempo que transcurre desde el inicio del desarrollo hasta la muerte de una planta se denomina periodo de vida. El ciclo vital, por su parte, es la secuencia de etapas por las que pasa una planta desde la germinación de la semilla hasta la producción de semillas de la planta madura.
Algunas plantas, como las anuales, sólo necesitan unas semanas para crecer, producir semillas y morir. Otras plantas, como el pino carrasco, viven miles de años.
Algunos pinos bristlecone tienen una edad documentada de 4.500 años. Aunque algunas partes de una planta, como las regiones que contienen tejido meristemático (la zona de crecimiento activo de la planta, formada por células indiferenciadas capaces de dividirse) siguen creciendo, algunas partes sufren una muerte celular programada (apoptosis).
El corcho de los tallos y el tejido conductor de agua del xilema, por ejemplo, están compuestos por células muertas.
Anuales, bienales y perennes
Las especies vegetales que completan su ciclo vital en una temporada se conocen como anuales, un ejemplo de las cuales es la Arabidopsis, o berro de oreja de ratón.
Las bienales, como las zanahorias, completan su ciclo vital en dos temporadas. En la primera temporada de una bienal, la planta tiene una fase vegetativa, mientras que en la siguiente temporada completa su fase reproductiva.
Los cultivadores comerciales cosechan las raíces de las zanahorias después del primer año de crecimiento y no permiten que las plantas florezcan. Las plantas perennes, como la magnolia, completan su ciclo vital en dos años o más.
Plantas monocárpicas y policárpicas
En otra clasificación basada en la frecuencia de floración, las plantas monocárpicas florecen sólo una vez en su vida; ejemplos de plantas monocárpicas son el bambú y la yuca.
Durante el periodo vegetativo de su ciclo vital (que puede ser de hasta 120 años en algunas especies de bambú), estas plantas pueden reproducirse de forma asexual, acumulando una gran cantidad de material alimenticio que será necesario durante su floración de una sola vez en la vida y la puesta de semillas tras la fecundación.
Poco después de la floración, estas plantas mueren. Las plantas policárpicas florecen varias veces a lo largo de su vida. Los árboles frutales, como los manzanos y los naranjos, son policárpicos; florecen todos los años.
Otras especies policárpicas, como las perennes, florecen varias veces durante su vida, pero no cada año. De este modo, la planta no necesita canalizar todos sus nutrientes hacia la floración cada año.
Genética y condiciones ambientales
Como ocurre con todos los organismos vivos, la genética y las condiciones ambientales influyen en la duración de la vida de una planta.
La susceptibilidad a las enfermedades, las condiciones ambientales cambiantes, la sequía, el frío y la competencia por los nutrientes son algunos de los factores que determinan la supervivencia de una planta.
Las plantas siguen creciendo a pesar de la presencia de tejido muerto, como el corcho. Las partes individuales de las plantas, como las flores y las hojas, tienen diferentes tasas de supervivencia.
En muchos árboles, las hojas más viejas se vuelven amarillas y acaban cayendo del árbol.
La caída de las hojas se desencadena por factores como la disminución de la eficacia fotosintética debida al sombreado de las hojas superiores o el daño oxidativo sufrido como consecuencia de las reacciones fotosintéticas.
Los componentes de la parte que se desprende son reciclados por la planta para utilizarlos en otros procesos, como el desarrollo de las semillas y el almacenamiento.
Este proceso se conoce como reciclaje de nutrientes. Sin embargo, no se conocen bien las complejas vías de reciclaje de nutrientes dentro de una planta