El Mundo de las Semillas (III): La reproducción sexual de las plantas y la importancia de la polinización

De forma general, las especies vegetales optan por dos vías de multiplicación: la reproducción sexual y la propagación vegetativa. Como con frecuencia pasa en la naturaleza, los límites entre estrategias no son nítidos, no estamos frente a compartimentos estancos y barreras insalvables. Ante este hecho, nos cuesta situarnos como individuos del género Homo. Las personas etiquetamos el mundo que nos rodea desde nuestra propia realidad (biológica, social…) con “el lastre” que para su comprensión ello supone.

Hoy nos centramos en la reproducción sexual de las plantas, dejando para otro artículo la multiplicación asexual/vegetativa. Para comprender a las semillas es importante conocer los órganos que las originan: las flores, y los procesos que intervienen floración, polinización, fecundación, fructificación, dispersión, germinación… Concretamente prestamos nuestra atención a las angiospermas, plantas con verdaderas flores y frutos que encierran a las semillas y a las cuales pertenecen las plantas del reino vegetal con interés como cultivos en nuestras huertas.

Hace relativamente poco que fueron presentadas las evidencias científicas por las que sabemos que las plantas se reproducen sexualmente a través de sus órganos florales. Podríamos incluso poner fecha y nombre a dicho acontecimiento: 1694 con la aparición de la obra De sexu plantarum epistola del botánico alemán Rudolf Jakob Camerarius. Pero si hay alguien que ha sabido plasmar la sexualidad de las flores, ha sido la artista estadounidense Georgia O’keeffe.

A través de la reproducción sexual o generativa tiene lugar la combinación de material genético. Las células reproductoras se llaman gametos, que pueden ser masculino (se engendra en los granos de polen) o femenino (óvulo). El resultado de su unión forma una célula (cigoto) que mezcla las características de los dos parentales, femenino y masculino, introduciendo así variabilidad genética; biodiversidad como potencialidad en la evolución futura de la vida.
La floración supone la aparición de las estructuras sexuales de la planta, precisa de un cierto crecimiento previo y principalmente viene determinada por factores internos (hormonales) y externos (luz-fotoperiodo y temperatura).
Cómo no recordar la imagen de una flor tipo, “perfecta”:

La flor “perfecta” estaría formada por los sépalos, los pétalos, la estructura sexual masculina (estambres con anteras y polen) y la femenina (ovario y óvulo). Por tanto, estaríamos ante una flor hermafrodita. Pero también podemos encontrar flores unisexuales: únicamente masculinas o únicamente femeninas.
Incluso como nos cuenta Carlos Magdalena: “Muchas flores experimentan un cambio de sexo, son masculinas durante un tiempo y después se vuelven femeninas, o al contrario” (Caso del café marrón: Ramosmania rodriguesii o de los nenúfares). Del mismo modo, la temperatura puede llegar a inducir un género u otro de las flores (género Dombeya). -Ver Bibliografía-.
Por otro lado, podemos encontrarnos con mecanismos que persiguen evitar la endogamia: las flores masculinas se abren mucho antes que las femeninas, impidiendo la autopolinización y fomentando el intercambio genético.
En función del tipo de flor presente en las diferentes especies podemos estar ante:

• Plantas con flores perfectas (hermafroditas). La flor tienen órganos femeninos y masculinos. También llamadas flores «completas», con los dos sexos en la misma flor. Son la mayoría de las plantas que cultivamos en nuestro huerto.
• Plantas monoicas (flores unisexuales). En la misma planta (el mismo individuo) encontramos flores femeninas y flores masculinas separadas. Es el caso del maíz y las cucurbitáceas: calabazas, melones, sandías, pepinos, calabacines…
• Plantas dioicas (flores unisexuales). Hay plantas con flores unisexuales masculinas en un individuo y flores femeninas en otro pie. Como ejemplo citaremos a espinacas y espárragos.

Tras la floración tiene lugar la polinización, el polen de las anteras ha de situarse en contacto con el óvulo del ovario para que comience la fecundación.
Muy relevante a la hora de obtener semillas es la capacidad de las flores de polinizarse con su propio polen o no. Según el tipo de polinización nos encontramos:

• Plantas autógamas (autofecundación). El polen y los óvulos provienen de la misma flor.
• Plantas alógamas (polinización cruzada). El óvulo de una flor necesita polinizarse con el polen de una flor diferente.

Las plantas monoicas y dioicas son forzosamente alógamas ya que una misma flor no presenta ovarios y polen. Por su parte, entre las plantas con flores “completas” tendremos especies autógamas y otras alógamas.

Ya que en las plantas autógamas el polen que fecundiza al óvulo proviene de la misma flor, el riesgo de que sean polinizadas con otras variedades es reducido. En cambio, en las plantas alógamas la facilidad de cruzamientos no deseados es mucho mayor, tanto con variedades cultivadas como silvestres (caso de las zanahorias).

Aunque, como ya anticipábamos, en la naturaleza los límites no son rígidos, encontramos plantas autógamas con un cierto grado de alogamia (parcialmente alógamas, como las habas). Por ello, tanto en plantas autógamas y más aún en alógamas, para la obtención de semillas y la conservación de caracteres deseables de una variedad debemos evitar la polinización cruzada.

Así pues, separaremos la variedad seleccionada en espacio o tiempo de otras variedades de la misma especie, incluso de la misma familia o de especies silvestres “genéticamente cercanas”. Por ejemplo, es aconsejable no obtener semillas de coles y nabos (ambas especies de la familia crucíferas) si se cultivan simultáneamente ya que podrían hibridarse entre sí.

Especial interés presentan los mecanismos de polinización en especies alógamas, a través de viento (plantas anemófilas) o mediante insectos (plantas entomófilas) (ver tabla). Son innumerables los ejemplos de relación mutualista y coevolución entre plantas e insectos. Es muy común observar a abejas, abejorros, avispas, mariposas, escarabajos, moscas ir de flor en flor facilitando la polinización a cambio de su polen y dulce néctar.
Pero también hormigas, termitas, aves (qué decir de los preciosos colibríes), murciélagos, geckos, zarigüeyas, tupayas… Y las maravillas adaptativas de las orquídeas (como ejemplo: Trichoceros parviflorus) que imitan con la forma y colores de sus pétalos a las hembras de especies de abejas y moscas atrayendo así a los machos. O el espolón de Angraecum sesquipedale, ello daría para otras historias…

Una vez “conseguida” la polinización, el grano de polen sobre el estigma emite un tubo polínico que baja por el estilo a buscar el ovario, donde tiene lugar la fecundación del óvulo. En su caso, el óvulo fecundado se transformará en semilla y el ovario en fruto, dentro del cual se desarrollan las semillas.

La semilla es la estructura formada por el embrión, el endospermo (sustancias de reserva) y las cubiertas.
Como encargada de propagar la especie en la naturaleza, comenzará un interesante viaje que puede llevarla a cientos de kilómetros… nos acercaremos a esos mecanismos de dispersión en próximos artículos¹ , y que tienen como objetivo final la germinación de la semilla dando lugar a una nueva plántula.²

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