Sexualidad plantas

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La sexualidad de las plantas trata una amplia variedad de sistemas de reproducción sexual existentes en el reino vegetal. Este artículo describe los aspectos morfológicos de la reproducción sexual de las plantas.

El hecho que las plantas emplean numerosas estrategias diferentes para realizar su reproducción sexual fue utilizado desde una perspectiva puramente estructural por Carolus Linnaeus (1735 y 1753) para proponer un sistema de clasificación de las plantas con flores. Posteriormente este tema fue tratado por Christian Konrad Sprengel (1793) quien describió la sexualidad de las plantas como el "secreto develado por la naturaleza" y, por primera vez, comprendió las interacciones bióticas y abióticas del proceso de polinización. Las teorías de Charles Darwin sobre selección natural se basan en su trabajo. En el caso de las flores, las estructuras reproductivas de angiospermas, son más variadas que las estructuras equivalentes de cualquier otro grupo de organismos, y las plantas con flores también tienen una diversidad de sistemas sexuales que no tiene parangón (Barrett, 2002). Pero la sexualidad y la importancia de las estrategias de reproducción sexual no es menos importante en el resto de los grupos de plantas. El sistema reproductivo es el factor más importante que determina la estructura de apareamiento de las poblaciones de plantas nonclonal. La estructura de apareamiento a su vez controla la cantidad y la distribución de la variación genética, que constituye un elemento central en el proceso de la evolución (Costich, 1995).

[editar] Terminología

La complejidad de los sistemas y órganos utilizados por las plantas para lograr su reproducción sexual ha hecho que los botánicos y biólogos evolutivos propusieran numerosos términos para nombrar las estructuras y las estrategias. Dellaporta y Calderon-Urrea (1993) realizaron una lista y definición de los distintos términos utilizados para nombrar los modos de sexualidad en las plantas con flores. Esta lista se reproduce aquí (tomada de Molner, 2004), generalizada de manera de acomodar no solo a las plantas que tienen flores, y expandida para incluir otros términos y definiciones más claras.

El Alder es monoecious. a la derecha catkins de una flor masculina en maduración, a la izquierda catkins de la flor femenina del año previo

[editar] Unidad reproductiva individual (una flor angiosperma)

• Bisexual - Estructura reproductiva que posee tanto las partes equivalentes masculinas como femeninas (estambres y pistilos en las angiospermas; también conocida como una flor perfecta o completa); otros terminos ampliamente usados son hermafrodita, monoclinous, y synoecious.
• Unisexual - Estructura reproductiva que funcionalmente es ó masculina ó femenina. En angiospermas esta condición es denominada diclinous, imperfecta o incompleta.

[editar] Planta individual

• Hermafrodita - Una planta que sólo posee unidades reproductivas hermafroditas (flores, conos de conífera, o estructuras funcionales equivalentes). En terminología angiosperma es un sinónimo de monoclinous del griego "una cama".
• Monoecious ó Monoica - que posee unidades reproductivas monosexuales (flores, conos de conífera, o estructuras funcionales equivalentes) de ambos sexos en una misma planta; del griego "una casa". Los individuos que producen flores de ambos sexos a la vez se llaman monoecious simultaneos o sincrónicos. Individuos que sólo poseen flores de un único sexo a la vez son llamados monoecious consecutivos; "protoandros" son los individuos que funcionan primero como masculinos y luego cambian a femeninas; "protoginos" son los individuos que funcionan primero como femeninas y luego cambian a masculinos.
• Dioecious ó Dioica - posee unidades reproductivas monosexuales (flores, conos de conífera, o estructuras funcionales equivalentes) que se manifiestan en diferentes individuos; del griego "dos casas". Las plantas individuales no se llaman dioecious: sino gynoecious o androecious.
• Dado que muchas coníferas dioecious poseen una tendencia a ser monoecy (o sea, una planta femenina, puede a veces producir una pequeña cantidad de conos masculinos o viceversa), estas especies son llamada subdioecious (McCormick & Andresen, 1963).
• En terminología angiosperma, diclinous ("dos camas") incluye a todas las especies con flores monosexuales, particularmente aquellas que poseen solo flores monosexuales, por ejemplo las especies monoecious y dioecious.
• Gynoecious - solo tiene estructuras reproductivas femeninas; la planta "femenina".
• Androecious - solo tiene estructuras reproductivas masculinas; la planta "masculina".
• Gynomonoecious - tiene estructuras hermafroditas y femeninas.
• Andromonoecious - tiene estructuras hermafroditas y masculinas.
• Subandroecious - planta que mayoritariamente posee flores masculinas, con unas pocas flores femeninas o hermafroditas.
• Subgynoecious - planta que mayoritariamente posee flores femeninas, con unas pocas flores masculinas o hermafroditas.
• Trimonoecious (polygamous) - las estructuras masculinas, femeninas, y hermafroditas se manifiestan todas en la misma planta.

Holly (Ilex aquifolium) es dioecious: (arriba) flores de la planta masculina; (arriba derecha) flor masculina, con estambres con polen y un stigma reducido y esteril; (abajo) brote con flores de planta femenina; (abajo derecha) flor femenina, showing stigma
and reduced, stamens estériles sin polen

[editar] Población de plantas

• Hermaphrodite -
• Monoecious - sólo plantas monoecious.
• Dioecious - sólo plantas dioecious.
• Gynodioecious - estan presentes plantas femeninas y hermafroditas.
• Androdioecious - estan presentes plantas masculinas y hermafroditas.
• Subdioecious - población principalmente de plantas monosexuales (dioecious), con unos pocos individuos monoecious.
• Trioecious - se encuentran plantas masculinas, femeninas, y hermafroditas en la misma población.

Algunas plantas utilizan un método llamado de auto-incompatibilidad para asegurar diversidad genética dentro de la especie. En estas plantas, los órganos masculinos no pueden fertilizar las partes femeninas de la misma planta.

[editar] Morfología de las flores

El Fresno (Fraxinus excelsior L.), sirve como ejemplo para mostrar el rango de diversidad y variaciones en la morfología y funcionalidad que presentan las flores en lo que respecta a su gender. Las flores del fresno son polinizadas por el viento y no poseen pétalos ni sépalos. Desde un punto de vista estructural, las flores pueden ser ó masculinas, ó femeninas, ó hermafroditas, estas últimas consisten en dos estambres y un ovary (figura 'c' abajo). Una flor masculina puede ser morfologicamente masculina (figura 'a' abajo) o una flor hermafrodita con estambres y un gynoecium rudimentario (figura 'b' abajo; funcionalmente 'masculina'). Las flores del fresno pueden ser morfologicamente femeninas (figura 'e' abajo) o hermafroditas y funcionalmente femeninas (figura 'd' abajo; con vestigios de estambres).

Imagen:Ash a.gif Imagen:Ash b.gif Imagen:Ash c.gif Imagen:Ash d.gif Imagen:Ash e.gif

(Ilustración de Binggeli and Power, 1999)

[editar] Evolución

[editar] Angiospermas

Se cree que las plantas con flores evolucionaron de un antepasado común hermafrodita, y que el caracter dioecious evolucionó a partir del caracter hermafrodita. El caracter hermafrodita es muy común entre las plantas con flores; aproximadamente el 70% de ellas son hermafroditas, mientras que sólo 50555 (Confirmar?) son dioecious y 7% son monoecious. Aproximadamente el 7% de las especies muestran formas de gynodioecy o androdioecy, mientras que el 10% contiene tanto flores monosexuales y bisexuales (Molner, 2004).

Existe una cierta correlación (aunque no siempre válida) entre dioecy/sub-dioecy y plantas que poseen semillas que son dispersadas por aves (tanto nuts y berries). Se piensa que la concentración de frutos en la mitad de las plantas aumenta la eficiencia en el proceso de dispersión; por un lado las plantas femeninas pueden producir una mayor densidad de frutos ya que no gastan energía en producir polen, y además los agentes dispersantes (aves) no pierden tiempo buscando frutos en las plantas masculinas.

[editar] Referencias

• Barrett, S. C. H. (2002). The evolution of plant sexual diversity. Nature Reviews Genetics 3(4): 274-284.
• Binggeli, P., & Power, J. (1999). Gender variation in ash (Fraxinus excelsior L.)
• Costich, D. E. (1995). Gender specialization across a climatic gradient: experimental comparison of monoecious and dioecious Ecballium. Ecology 76 (4): 1036-1050.
• Darwin, C. (1877). The Different Forms of Flowers on Plants of the Same Species.
• Dellaporta, S.L. and A. Calderon-Urrea. (1993). Sex determination in flowering plants. The Plant Cell 5: 1241-1251.
• Linnaeus, C. (1735). Systema Naturae.
• McCormick, J., & Andresen, J. W. (1963). A subdioecious population of Pinus cembroides in southeast Arizona. Ohio J. Science 63: 159-163.
• Molnar, S. (2004). Plant Reproductive Systems, internet version posted February 17 2004.
• Rieger, R., A. Michaelis, and MM. Green (1991). Glossary of Genetics, Fifth Edition. Springer-Verlag. ISBN 0-387-52054-6
• Images of sexual systems in flowering plants at bioimages.vanderbilt.edu

Categoria:Sexualidad