CÁTEDRA BOTÁNICA MORFOLÓGICA UNIVERSIDAD NACIONAL DE ENTRE RÍOS FACULTAD DE CIENCIAS AGROPECUARIAS BOTÁNICA MORFOLÓGICA COMPLEMENTO TEÓRICO ALTERNANCIA DE FASES NUCLEARES Y DE GENERACIONES ING.AGR. (MG.)MARÍA ESTHER MOYA PROF. MARÍA ESTER CARIELLO 2001 FACULTAD DE CIENCIAS AGROPECUARIAS – UNER 0 CÁTEDRA BOTÁNICA MORFOLÓGICA ALTERNANCIA DE FASES NUCLEARES Y DE GENERACIONES Para abordar el tema es necesario aclarar los conceptos: fases nucleares y generación. • Fase nuclear: en los organismos con reproducción sexual se denomina fase nuclear a cada uno de los estados en que se presenta el núcleo de sus células, según tengan un número haploide (n) o diploide (2n) de cromosomas. Los individuos que se dividen por reproducción sexual cuentan con estas dos fases: haploide o haplofase y diploide o diplofase, que alternan entre sí. Solo la meiosis produce cambio de fase nuclear, la mitosis no lo provoca. • Generación: se denomina así al período de desarrollo dentro del ciclo de vida de un organismo, que comienza con un determinado tipo de célula germinativa y remata con otro tipo. De acuerdo a lo que origina, unas veces forma gametas y la generación es el gametófito; otras forma esporas y la generación es el esporófito. La generación generalmente está representada por un cuerpo pluricelular, que existe por un tiempo mas o menos largo. Los vegetales difieren en el tiempo total que ocupa cada generación en su ciclo vital, así como en su tamaño y apariencia. Por ejemplo en algunas algas, hongos y musgos el gametófito es muy visible y el esporófito es pequeño, de corta duración y depende para su subsistencia del gametófito. En los helechos en cambio ambas generaciones son independientes, la planta es el esporófito y el prótalo es el gametófito que es pequeño. En las Angiospermas la planta representa el esporófito y el gametófito es microscópico (grano de polen germinado y saco embrionario) y depende del anterior. Es frecuente que la alternancia de generaciones esté combinada con la alternancia de fases nucleares, si bien son procesos independientes. Existen individuos haplontes, diplontes y haplodiplontes. HAPLONTES: Casi todo su ciclo de vida es haploide, solo el cigoto es diploide. Las gametas, haploides, se fusionan y forman el cigoto, que es diploide (allí se produce el cambio de fase nuclear). Inmediatamente ocurre una meiosis, se vuelve a la fase haploide. Estas esporas forman nuevos individuos que representan la única generación. FACULTAD DE CIENCIAS AGROPECUARIAS – UNER 1 CÁTEDRA BOTÁNICA MORFOLÓGICA En estos individuos hay alternancia de fases nucleares (haploide – diploide), pero una sola generación que se desarrolla en haplofase. Ejemplos de individuos de este tipo son algunas algas y hongos. Ciclo vital de Chlamydomonas Esquemas tomados de: Biología, de Curtis y Barnes (2000) FACULTAD DE CIENCIAS AGROPECUARIAS – UNER 2 CÁTEDRA BOTÁNICA MORFOLÓGICA DIPLONTES: Casi todo su ciclo de vida es diploide, solo las gametas son haploides. El individuo por meiosis forma gametos haploides (cambio de fases nucleares). Las gametas se fusionan formando un cigoto diploide, vuelve a la fase diploide. Por varias divisiones mitóticas se forma un nuevo individuo que representa la única generación que es diploide. En estos individuos hay alternancia de fases nucleares (diploide- haploide), pero hay una sola generación que se desarrolla en diplofase. Ejemplos de organismos de este tipo son los animales, incluidos el ser humano y algunas algas. Ciclo biológico del ser humano Esquemas tomados de: Biología, de Curtis y Barnes (2000) FACULTAD DE CIENCIAS AGROPECUARIAS – UNER 3 CÁTEDRA BOTÁNICA MORFOLÓGICA HAPLODIPLONTES: En su ciclo de vida hay dos generaciones, una se desarrolla en haplofase y la otra en diplofase. Las gametas, haploides, se fusionan y forman el cigoto, diploide (cambio de fase nuclear). Este por divisiones mitóticas forma la generación diploide, el esporófito. Esta por meiosis origina esporas haploides (cambio de fase nuclear), las cuales por mitosis forman una generación haploide, el gametófito. En estos individuos hay alternancia de fases nucleares (haploide- diploide) y alternancia de generaciones (esporófitogametófito). Ejemplos de organismos de este tipo son los helechos y vegetales superiores. Ciclo vital de un helecho Esquemas tomados de: Biología, de Curtis y Barnes (2000) FACULTAD DE CIENCIAS AGROPECUARIAS – UNER 4 CÁTEDRA BOTÁNICA MORFOLÓGICA Cuadro Resumen Haploides Diploides Haplodiplontes Ciclo de vida Mayor parte como haploide Mayor parte como diploide Tiene fase haploide y otra diploide Alternancia de generaciones No No Si Alternancia de fases nucleares Si Si Si Meiosis Forma esporas Forma gametas Forma esporas Mitosis Forma gametas Forma esporas Forma gametas Algunas algas y algunos hongos (Basidiomicetes y Ascomicetes) Animales, algunas algas y hongos inferiores (Quitridiomicetes, Mixomicetes) Helechos, hongos (Oomicetes) y vegetales superiores Ejemplos Las gametas siempre son haploides, se fusionan y forman un cigoto diploide. IMPORTANCIA EVOLUTIVA DE LA ALTERNANCIA DE GENERACIONES Al conquistar la tierra la planta no depende del agua para el transporte de las gametas, éstas se forman y conservan en el interior del esporofito (en el caso de las plantas superiores). Pasando por fases gametofíticas dominantes, frente a esporofíticas de escasa duración en las briófitas (musgos), hasta llegar a fases esporofíticas dominantes en las Pteridófitas (helechos) y en las Espermatófitas. La dominancia de la fase esporofítica frente a la gametofítica trae como consecuencia: la posibilidad de la difusión y adaptación de las plantas a distintos ambientes. FACULTAD DE CIENCIAS AGROPECUARIAS – UNER 5 CÁTEDRA BOTÁNICA MORFOLÓGICA la posibilidad de cruzamientos entre sí logrando de este modo mayor variabilidad. mayor vigor vegetativo. posibilidad de obtención de especies más resistentes a factores climáticos. BIBLIOGRAFÍA: AVERS, CH.. 1991. Biología Celular. Grupo Editorial Interamericana. 2ª Edición. Méjico. CURTIS, H. y BARNES, N. 2000. Biología. Editorial Médica Panamericana. 6ªEdición. Buenos Aires. COCUCCI, A. E. y A.T. HUNZIKER. 1994. Los Ciclos Biológicos en el Reino Vegetal. Academia Nacional de Ciencias. Córdoba. LUTTGE, U.; KLUGE, M. ; BAUER, G.1988. Botánica. Editorial Interamericana. McGraw Hill. Madrid. NULTSCH W.1966. Botánica General. Editorial Omega. Barcelona. STRASBURGER, E.1974. Tratado de Botánica. Editorial Marín. Barcelona. FACULTAD DE CIENCIAS AGROPECUARIAS – UNER 6