El ciclo de vida de los helechos es diferente al de otras plantas terrestres ya que tanto la fase de gametofito como la de esporofito son de vida libre. Este interactivo ilustra la alternancia de generaciones en los helechos.
Transcripción
La meiosis es un tipo de división celular que produce gametos, células que contienen la mitad del número de cromosomas que la célula madre. En los helechos, estas células son las esporas.
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Dr Leon Perrie
La típica planta de helecho grande, lo que hace es, por meiosis, producir esporas, y las esporas tienen la mitad del número de cromosomas de la gran planta madre.
Video: © University of Waikato
Esporas
Las esporas son pequeñas estructuras reproductivas que se liberan del esporangio.
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Dr Leon Perrie
Así que una espora es el producto de la meiosis. En los helechos, es diminuta. Si piensas en una regla y piensas en el tamaño de un centímetro y lo divides por 10, entonces tienes un milímetro, y luego lo divides por 10 de nuevo y lo reduces a la mitad. Ese es el tamaño de la espora.
Video: © University of Waikato
Micrografía de una espora, Australasian Pollen &Atlas de esporas, Creative Commons 3.0
Germinación de las esporas
Las esporas liberadas crecen hasta convertirse en gametofitos – estructuras muy pequeñas con forma de corazón.
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Dr. Leon Perrie
Las esporas son liberadas al viento. Si esas esporas aterrizan en algún lugar adecuado, crecerán en lo que se llama un gametofito, y eso es una planta individual completamente separada. Es muy pequeño, tal vez del tamaño de su uña, y es como una pequeña placa verde. Lo que hace es que va a producir las células sexuales – los óvulos y el esperma.
Video: © University of Waikato
Micrografía de una espora, Australasian Pollen &Atlas de esporas, Creative Commons 3.0
Gametofito (protalos)
Los gametofitos contienen órganos sexuales femeninos (arquegonio) y masculinos (anteridio). Maduran en distintos momentos para aumentar las posibilidades de fecundación cruzada y de variación genética.
El prótalo es el gametofito del helecho. Es una estructura verde, fotosintética, de una célula de grosor, generalmente con forma de corazón o riñón, de 3 a 10 mm de largo y de 2 a 8 mm de ancho. Es muy difícil de encontrar en los arbustos, ya que es muy pequeño. No tiene raíces, tallos ni hojas, pero sí tiene rizoides que la anclan al suelo y ayudan a la absorción. En la parte inferior del prótalo es donde se producen los gametos de los órganos sexuales masculinos y femeninos. El prótalo tiene órganos sexuales masculinos y femeninos.
Reconocimiento: Dominio público
Arquegonio
El arquegonio es el órgano sexual femenino. Son estructuras con forma de petaca que producen un óvulo, al que llegan los espermatozoides nadando por el cuello.
Reconocimiento: Universidad Estatal de Ohio
Anteridio
El anteridio es el órgano sexual masculino. Son pequeñas estructuras esféricas que producen espermatozoides flagelados.
Agradecimiento: Universidad Estatal de Ohio
Fertilización
La fecundación se produce cuando el óvulo y el esperma del helecho se combinan para formar un cigoto. Los helechos necesitan agua para permitir el movimiento de los espermatozoides para llegar al óvulo. El cigoto es una combinación de material genético del óvulo y del esperma y contiene un conjunto completo de ADN para formar una nueva planta de helecho.
Transcripción
Dr. Leon Perrie
Los espermatozoides tienen que nadar por el agua para llegar a los óvulos. Los óvulos se alojan o mantienen en el gametofito, y esa dependencia del agua es la razón por la que los helechos están tan a menudo vinculados a hábitats húmedos. Si los espermatozoides consiguen llegar a un óvulo, se produce la fecundación, y ahí es donde los dos -el esperma y el óvulo- se unen. Esto duplica el número de cromosomas y da lugar a una nueva planta de helecho típica, y el ciclo se repite.
Vídeo: © University of Waikato
Imagen de Archegonium cortesía de la Universidad Estatal de Ohio
Desarrollo del esporofito
El cigoto se desarrolla a partir del prótalo (gametofito del helecho). Crece mediante mitosis y se convierte en una planta joven de helecho.
Reconocimiento: George Shepherd
Esporófito maduro
La planta de helecho madura consta de tres partes principales: el rizoma, las frondas y los esporangios. La planta de helecho madura es la estructura esporofita que produce esporas, que se liberan de los esporangios.
Agradecimientos: Steve Attwood
Esporangios (agrupados en soros)
Los soros son grupos de esporangios que contienen las esporas reproductoras. Se encuentran en el envés de las frondas de los helechos.
Transcripción
Dr. Leon Perrie
El esporangio es la estructura que produce las esporas. En los helechos, los esporangios suelen estar agrupados en determinadas estructuras más grandes. Si se da la vuelta a una fronda de helecho, se pueden ver líneas, y esas son agregaciones de los esporangios.