Gametofita

Gametofita

en plantas terrestres, la anisogamia es universal. Al igual que en los animales, los gametos femeninos y masculinos se llaman, respectivamente, óvulos y espermatozoides. En las plantas terrestres existentes, el esporófito o el gametófito pueden ser reducidos (heteromórficos).

BryophytesEdit

en briofitas (musgos, hepáticas y ácaros), el gametofito es la etapa más visible del ciclo de vida. El gametófito briófito es de vida más larga, nutricionalmente independiente, y los esporófitos están unidos a los gametófitos y dependen de ellos., Cuando una espora de musgo germina, crece para producir un filamento de células (llamado protonema). El gametófito maduro de musgos se desarrolla en brotes frondosos que producen órganos sexuales (gametangia) que producen gametos. Los óvulos se desarrollan en archegonia y los espermatozoides en antheridia.

en algunos grupos briófitos como muchas hepáticas del orden Marchantiales, los gametos se producen en estructuras especializadas llamadas gametóforos (o gametangióforos).,

plantas Vasculareseditar

todas las plantas vasculares dominan esporófitos, y una tendencia hacia gametofitos femeninos más pequeños y más dependientes de esporófitos es evidente a medida que las plantas terrestres evolucionaron la reproducción por semillas.Se dice que las plantas vasculares, como los musgos Club y muchos helechos, que producen solo un tipo de esporas son homosporas. Tienen gametofitos exospóricos, es decir, el gametofito es de vida libre y se desarrolla fuera de la pared de las esporas., Los gametofitos exospóricos pueden ser Bisexuales, capaces de producir tanto espermatozoides como óvulos en el mismo talo (monoicous), o especializados en organismos masculinos y femeninos separados (dioicous).

en plantas vasculares heterosporas (plantas que producen tanto microesporas como megasporas), los gametofitos se desarrollan endospóricamente (dentro de la pared de las esporas). Estos gametofitos son dioicos, produciendo espermatozoides o óvulos, pero no ambos.,

FernsEdit

en la mayoría de los helechos, por ejemplo, en el helecho leptosporangiado Dryopteris, el gametofito es un organismo autotrófico vivo libre fotosintético llamado protalo que produce gametos y mantiene el esporófito durante su desarrollo multicelular temprano. Sin embargo, en algunos grupos, notablemente el clado que incluye Ophioglossaceae y Psilotaceae, los gametofitos son subterráneos y subsisten formando relaciones micotróficas con hongos. Los helechos homosporos secretan una sustancia química llamada anteridiógeno.,

LycophytesEdit

Existentes lycophytes producir dos tipos diferentes de gametofitos. En las familias homosporas Lycopodiaceae y Huperziaceae, las esporas germinan en gametófitos Bisexuales de vida libre, subterráneos y micotróficos que derivan nutrientes de la simbiosis con los hongos. En Isoetes y Selaginella, que son heterosporas, microsporas y megasporas se dispersan de esporangios ya sea pasivamente o por eyección activa. Las microesporas producen microgametofitos que producen espermatozoides. Las megasporas producen megagametofitas reducidas dentro de la pared de las esporas., En la madurez, el megasporo se abre en la sutura trilete para permitir que los gametos masculinos accedan a los óvulos en el interior de la arquegonia. Los gametofitos de Isoetes parecen ser similares a los de los licofitos arborescentes carboníferos extintos Lepidodendron y Lepidostrobus.

plantas de Semillaeditar

el ciclo de vida de la planta de semilla gametofita es aún más reducido que en los taxones basales (helechos y licofitas). Los gametófitos de las plantas de semillas no son organismos independientes y dependen del tejido esporófito dominante para obtener nutrientes y agua., Con la excepción del polen maduro, si el tejido gametofito se separa del tejido esporófito, no sobrevivirá. Debido a esta compleja relación y al pequeño tamaño del tejido gametofito, en algunas situaciones unicelulares, diferenciar con el ojo humano o incluso un microscopio entre el tejido gametofito de la planta semilla y el tejido esporofito puede ser un desafío. Mientras que el tejido gametofito de la planta de semilla se compone típicamente de células haploides mononucleadas (1 x n), pueden ocurrir circunstancias específicas en las que la ploidía varía ampliamente a pesar de seguir siendo considerada parte del gametofito.,

en las gimnospermas, los gametofitos masculinos se producen dentro de microsporas dentro de los microsporangios ubicados dentro de los conos masculinos o microstrobili. En cada microspora, se produce un único gametofito, que consiste en cuatro células haploides producidas por la división meiótica de una célula madre microspora diploide. En la madurez, cada gametófito derivado de microesporas se convierte en un grano de polen. Durante su desarrollo, el agua y los nutrientes que requiere el gametofito masculino son proporcionados por el tejido esporófito hasta que se liberan para la polinización., El número de células de cada grano de polen maduro varía entre los órdenes de gimnospermas. Cycadophyta tiene 3 granos de polen celular, mientras que Ginkgophyta tiene 4 granos de polen celular. Gnetophyta puede tener 2 o 3 granos de polen celular dependiendo de la especie, y los granos de polen de coniferophyta varían mucho desde unicelulares hasta 40 celulares. Una de estas células es típicamente una célula germinal y otras células pueden consistir en una sola célula tubular que crece para formar el tubo de polen, células estériles y/o células protaliales que son células vegetativas sin una función reproductiva esencial., Después de que la polinización es exitosa, el gametofito masculino continúa desarrollándose. Si no se desarrolló una célula tubular en el microstrobilo, se crea una después de la polinización a través de la mitosis. La célula tubular crece en el tejido diploide del cono femenino y puede ramificarse en el tejido megastrobilo o crecer directamente hacia el óvulo. El tejido esporofítico megastrobilus proporciona nutrientes para el gametofito masculino en esta etapa., En algunas gimnospermas, la célula tubular creará un canal directo desde el sitio de polinización hasta el óvulo, en otras gimnospermas, la célula tubular se romperá en el medio del tejido esporofito de megastrobilo. Esto ocurre porque en algunos órdenes de gimnospermas, la célula germinal no es móvil y se necesita una vía directa, sin embargo, en Cycadophyta y Ginkgophyta, la célula germinal es móvil debido a la presencia de flagelos y no se necesita una ruta celular tubular directa desde el sitio de polinización hasta el huevo., En la mayoría de las especies, la célula germinal puede describirse más específicamente como un espermatozoide que se aparea con el óvulo durante la fertilización, aunque no siempre es el caso. En algunas especies de Gnetophyta, la célula germinal liberará dos núcleos espermáticos que se someten a un raro proceso de doble fertilización gimnosperma que ocurre únicamente con los núcleos espermáticos y no con la fusión de células desarrolladas. Después de que la fertilización se complete en todos los órdenes, el tejido gametofito masculino restante se deteriorará.,

múltiples ejemplos de la variación del número de células en gametofitos femeninos de plantas de semillas maduras antes de la fertilización. Cada célula contiene un núcleo a menos que se muestre lo contrario. A: gametófito femenino típico de 7 células, 8 angiospermas nucleadas (ej. Tilia americana). B: gametófito femenino de gimnosperma típico con muchas células somáticas haploides ilustradas con una rejilla de panal y dos células germinales haploides (ej. Ginkgo biloba). C: gametófito Femenino anormalmente grande de 10 células, 16 angiospermas nucleadas (ej. Peperomia dolabriformis)., D: gametófito Femenino anormalmente pequeño de 4 células, 4 angiospermas nucleadas (ej. Amborella trichopoda). E: gametófito femenino de gimnosperma inusual que está unicelular con muchos núcleos libres que rodean una vacuola central en la foto(ej. Gnetum gnemon). Azul: óvulo. Naranja oscuro: célula sinérgica. Amarillo: celda accesoria. Verde: célula antípoda. Melocotón: célula central. Morado: nucelli individual.

el gametófito femenino en gimnospermas difiere del gametófito masculino ya que pasa todo su ciclo de vida en un órgano, el óvulo ubicado dentro del megastrobilo o cono femenino., Al igual que el gametófito masculino, el gametófito Femenino normalmente depende completamente del tejido esporofítico circundante para los nutrientes y los dos organismos no pueden separarse. Sin embargo, los gametofitos femeninos selectos contienen clorofila y pueden producir algo de su propia energía, sin embargo, no lo suficiente como para mantenerse a sí mismos sin ser complementados por el esporofito. La gametófita femenina se forma a partir de una megaspora diploide que sufre meiosis y comienza a ser unicelular. El tamaño de la gametófita femenina madura varía drásticamente entre órdenes de gimnospermas., En Cycadophyta, Ginkgophyta, Coniferophyta, y algunos Gnetophyta, el gametofito femenino unicelular experimenta muchos ciclos de mitosis que terminan consistiendo en miles de células una vez Maduras. Como mínimo, dos de estas células son óvulos y el resto son células somáticas halploides, pero más óvulos pueden estar presentes y su ploidía, aunque típicamente haploide, puede variar. En gnetophyta Selecta, La gametófita femenina permanece unicelular. La Mitosis ocurre, pero nunca se producen divisiones celulares. Esto da como resultado que el gametófito Femenino maduro en algunos Gnetophyta tenga muchos núcleos libres en una célula., Una vez maduro, este gametofito unicelular es un 90% más pequeño que las gametofitas femeninas en otros órdenes de gimnospermas. Después de la fertilización, el tejido gametofito femenino restante en las gimnospermas sirve como fuente de nutrientes para el cigoto en desarrollo (incluso en Gnetophyta, donde la célula diploide del cigoto es mucho más pequeña, y durante un tiempo vive dentro del gametofito unicelular).

el precursor del gametófito angiospermo masculino es una célula madre diploide microspora ubicada dentro de la antera., Una vez que la microspora sufre meiosis, se forman 4 células haploides, cada una de las cuales es un gametofito masculino unicelular. El gametofito masculino se desarrollará a través de una o dos rondas de mitosis dentro de la antera. Esto crea un gametofito masculino de 2 o 3 células que se conoce como el grano de polen una vez que se produce la dehisculación. Una célula es la célula tubular, y las células restantes son los espermatozoides. El desarrollo de los tres gametófitos celulares masculinos antes de la dehisculación ha evolucionado varias veces y está presente en aproximadamente un tercio de las especies de angiospermas, lo que permite una fertilización más rápida después de la polinización., Una vez que se produce la polinización, la célula tubular crece en tamaño y si el gametofito masculino es de solo 2 células en esta etapa, el único espermatozoide sufre mitosis para crear un segundo espermatozoide. Al igual que en las gimnospermas, la célula tubular en las angiospermas obtiene nutrientes del tejido esporofítico, y puede ramificarse hacia el tejido pistilo o crecer directamente hacia el óvulo. Una vez que se completa la doble fertilización, la célula tubular y otras células vegetativas, si están presentes, son todo lo que queda del gametofito masculino y pronto se degradan.,

el gametófito angiospermo femenino se desarrolla en el óvulo (ubicado dentro de la flor femenina o Hermafrodita). Su precursor es una megaspora diploide que sufre meiosis que produce cuatro células hijas haploides. Tres de estas células gametofitas independientes degeneran, la que permanece es la célula madre gametofita que normalmente está compuesta de un núcleo. En general, se dividirá por mitosis hasta que conste de 8 núcleos separados en 1 óvulo, 3 células antipodales, 2 células sinérgicas y una célula central que contiene dos núcleos., En determinadas angiospermas, se producen casos especiales en los que el gametófito femenino no tiene 7 células con 8 núcleos. En el extremo pequeño del espectro, algunas especies tienen gametofitas femeninas maduras con solo 4 células, cada una con un núcleo. Por el contrario, algunas especies tienen 10 gametofitas hembras maduras celulares que consisten en 16 núcleos totales. Una vez que se produce la doble fertilización, el óvulo se convierte en el cigoto, que luego se considera tejido esporofito. Los estudiosos todavía no están de acuerdo sobre si la célula central fertilizada se considera tejido gametofito., Algunos botánicos consideran esta endospora como tejido gametofito con típicamente 2/3 siendo hembra y 1/3 siendo macho, pero como la célula central antes de la doble fertilización puede variar de 1n A 8n en casos especiales, las células centrales fertilizadas varían de 2n (50% macho/hembra) a 9n (1/9 macho, 8/9 hembra). Sin embargo, otros botánicos consideran la endospora fertilizada como tejido esporófito. Algunos creen que no es ninguno de los dos.

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