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Las plantas con semillas



Más de 300.000 especies de plantas habitan en nuestro planeta, han colonizado tanto la tundra ártica como las selvas tropicales. La gran mayoría se reproduce mediante semillas, una estructura que también es fuente de alimento para muchos animales y esencial para el ser humano.

Espermatofitas se llama a las plantas con semillas; habitan nuestro planeta desde hace millones y millones de años. Las primeras plantas aparecieron en los océanos hace más de 500 millones de años, luego conquistaron las orillas de los lagos y finalmente, tras la aparición de la semilla, se adaptaron totalmente a la tierra.

Las plantas con semillas se caracterizan por tener una estructura cormofítica, es decir, poseen raíz, tallo y hojas. Sin embargo, su rasgo más característico es la producción de semillas y frutos a partir de la misma.

LA SEMILLA

Es el principal órgano reproductivo de la mayoría de las plantas superiores terrestres y acuáticas. Cuando éstas caen en la tierra y las condiciones son favorables, germinan (proceso mediante el cual una semilla se desarrolla hasta convertirse en una nueva planta). En los ambientes secos, las semillas pueden permanecer en estado latente hasta que consiguen el agua necesaria para comenzar con el proceso de germinación. Y en los ambientes húmedos, gracias a ciertos mecanismos, la semilla no se pudre antes de comenzar la germinación.

Tradicionalmente, a las plantas con semillas se las clasifica en gimnospermas y angiospermas.

Gimnospermas: Son plantas con semillas desnudas.

Se caracterizan porque tienen vasos conductores y flores (pequeñas y poco vistosas), pero no tienen frutos. Las semillas no se forman en un ovario cerrado (esto es, en un pistilo con uno o más carpelos que evolucionan a un fruto), sino que están desnudas. Muchas de estas plantas producen piñas u otros falsos frutos, que sólo sirven para proteger a las semillas.

Angiospermas: Son plantas con semillas protegidas.

Producen semillas protegidas encerradas en el interior de frutos, que se pueden propagar gracias a la acción de insectos como las abejas y aves que se alimentan de ella. La flor protege al óvulo, y la fruta a la semilla; esto aumenta las posibilidades de que la planta se reproduzca con más éxito. Las Angiospermas pueden ser árboles, como el roble; arbustos, como el tomillo; o hierbas, como el trigo. Son las únicas plantas que se han adaptado a vivir en todos los ecosistemas de la Tierra, salvo en las regiones polares.


La semilla es una fuente de alimento básica para muchos animales. También es esencial para el ser humano cuyo alimento principal está constituido por semillas, directa o indirectamente.


Más de 70.000 especies de hongos conviven con plantas terrestres.

Y… ¿Cuáles son las plantas sin semillas?

Plantas no vasculares o Briofitas: se las llama así porque carecen de los tubos internos o vasos que conducen el agua y los minerales o nutrientes a través de toda la planta. Se caracterizan por ser pequeñas y crecer de forma agrupada; la mayor parte de ellas se encuentran en lugares húmedos o debajo del agua ya que en este ambiente pueden absorber agua a través de su tejido. Se reproducen por esporas. Presentan unos órganos femeninos llamados arquegonios, donde está contenida la célula femenina llamada oosfera. Y paralelamente, se desarrolla el órgano masculino llamado anteridio.



Plantas vasculares sin semilla: son aquellas que no cuentan con una compleja estructura reproductiva que les permita generar semillas. Se reproducen mediante esporas. Viven y se desarrollan con facilidad en bosques con clima tropical. Los helechos son un ejemplo de plantas vasculares que no producen semilla.

DE SEMILLA A PLANTA

La semilla se forma a partir del óvulo vegetal, generalmente después de la fertilización. Este proceso difiere en las gimnospermas y angiospermas; pero, la estructura de la semilla finalmente es muy similar. Cuando la semilla ya se encuentra formada necesita hallar las circunstancias adecuadas para poder crecer. Requiere de un adecuado caudal de luz, agua y justa temperatura; son condiciones que no consigue si permanece debajo de la planta madre; ésta le taparía el sol y le quitaría el agua con sus raíces. Por lo tanto, las semillas deben, de algún modo, encontrar un mejor terreno. Por este motivo, algunas plantas producen semillas para dispersarse, y otras dependen exclusivamente del viento, del agua o de los animales para llegar a un terreno adecuado.

El viento: Los frutos dispersados por el viento poseen ciertas adaptaciones para que el viento las impulse mejor.


Samara de Arce. Cuando el viento las empuja, las alas dan vueltas.

Los animales: Dispersan las semillas de diferente modo. En algunos casos se enganchan en el cuerpo del animal; por ejemplo en el pelo, en las patas o en las plumas, y así son trasladadas a otros hábitats. Las semillas que se enganchan cuentan con estructuras ganchudas, como el fruto de Scorpiurus vermicula (tipo de judía silvestre). Otro modo de dispersar semillas es mediante la ingesta de las mismas. Cuando el animal las consume, luego las excreta en otro sitio; incluso, algunas necesitan ser ingeridas por un animal para comenzar con el proceso de germinación.

Agua: La dispersión en el agua se da en los casos de las plantas que viven en el agua o muy cerca de ella. Estas plantas expulsan sus semillas mediante capsulas explosivas que las lanzan a cierta distancia. Es el caso del Pepinillo del diablo (Echballium ellaterium)


Las semillas tienen diferentes maneras de dispersarse. Para asegurar la dispersión, unas utilizan el viento, algunas el agua y otras lo hacen por medio de animales.

Pero… ¿cómo se mantiene la semilla mientras espera llegar al lugar adecuado? La semilla cuenta, dentro de su envoltura, con una provisión de alimentos que le permite esperar días, meses y hasta años para encontrar las condiciones propicias para germinar. Cuando esas condiciones se dan, el primer brote y la raíz rompen la vaina y comienza el crecimiento. Luego de una etapa de crecimiento, que puede durar días o años, la planta madura y puede reproducirse.


Ciclo de vida del árbol.

FOTOSÍNTESIS

Es el proceso mediante el cual la planta comienza a fabricar su propio alimento. Tras crecer y asomar a la superficie, ya no cuenta con el alimento que le proveía la semilla; por lo tanto, debe producir sus propios nutrientes.

Este proceso consiste, básicamente, en captar la energía luminosa que procede del sol y convertirla en energía química. Para esto, las plantas poseen un pigmento llamado clorofila, que se encuentra en sus células. Este pigmento tiene la capacidad de absorber la energía de la luz solar y cederla para la elaboración de hidratos de carbono, como la glucosa, a partir de dos compuestos disponibles en el medio ambiente, agua y dióxido de carbono.

En la fotosíntesis, seis moléculas de agua, más seis moléculas de dióxido de carbono, en presencia de luz solar y de clorofila, producen una molécula de glucosa y seis moléculas de oxígeno. Estas últimas son liberadas a la atmósfera.

Este proceso se realiza en dos etapas:

Fase primaria o lumínica: Es una etapa en la que se producen reacciones químicas con la ayuda de la luz solar y la clorofila. La clorofila capta la luz solar y provoca el rompimiento de la molécula de agua (H2O), separando el hidrógeno (H) del oxígeno (O). El proceso genera oxígeno gaseoso que se libera al ambiente, y la energía no utilizada es almacenada en moléculas especiales llamadas ATP.

Fase oscura: Es una etapa en la que no se necesita la luz, aunque también se realiza en su presencia. Ocurre en los cloroplastos (orgánulos de las células) y depende directamente de los productos obtenidos en la fase lumínica. En esta fase, el hidrógeno formado en la fase anterior se suma al dióxido de carbono gaseoso (CO2), presente en el aire, dando como resultado la producción de compuestos orgánicos, principalmente carbohidratos.

Finalmente, la fotosíntesis produce oxígeno que es liberado a la atmósfera, hecho de fundamental importancia para la vida ya que mantiene el vital elemento en el medio ambiente y permite cumplir el proceso respiratorio.

POLINIZACIÓN

Este proceso es propio de las plantas que tienen semillas y consiste en el transporte de la célula masculina (polen) hacia la célula femenina, la cual, una vez fecundada, se desarrolla formando un embrión que está contenido dentro de una semilla.

Pero, ¿cómo se transporta el polen?

Es transportado por diversos agentes que reciben el nombre de vectores de polinización. Éstos pueden ser bióticos o abióticos.

Vectores de polinización bióticos: son los animales, principalmente insectos, pero también aves y mamíferos (voladores, como los murciélagos, o arborícolas, como algunos roedores o marsupiales pequeños).

Vectores de polinización abióticos: agua o viento.

La polinización no es el único modo de reproducción que adoptan las plantas superiores; pues algunas también se pueden regenerar a partir de porciones de la planta.

Polinización en las gimnospermas: Cuentan con flores agrupadas en conos denominados piñas, en las que se ubican los granos de polen o los óvulos, dependiendo de que la piña sea masculina o femenina, respectivamente. El polen se traslada a través del viento, ingresando a los óvulos por medio de una abertura denominada micrópilo. Las semillas de las gimnospermas no se encuentran recubiertas por un fruto.

Polinización en las angiospermas: Cada flor posee un androceo y un gineceo, es decir, órganos reproductores masculinos y femeninos, respectivamente. El androceo está conformado por numerosas piezas que reciben el nombre de estambres, los cuales son gónadas en cuyos extremos se ubican las anteras en donde se generan los granos de polen, que pueden resistir la falta de agua y el sometimiento a temperaturas extremas. En tanto, el gineceo posee el ovario, que genera las gametas femeninas denominadas óvulos. El ovario es la base de una estructura en forma de tubo llamada estilo, cuyo extremo se denomina estigma y es el responsable de la recepción de los granos de polen. Cuando estos granos son llevados hacia el gineceo, se adhieren al estigma y se conforma un tubo polínico, que posibilita la unión de las gametas para la fecundación.

El fruto

Una vez que se ha llevado a cabo la fecundación, los sépalos, los estambres y los pétalos se desecan y se desprenden de la flor. Por su parte, las paredes del ovario se alteran para conformar el fruto, el cual cumple la función de dar protección a las semillas.


En la mayoría de las angiospermas la polinización es realizada por insectos. El polen se adhiere a la cabeza, a los miembros y a los numerosos pelos que recubren el cuerpo del insecto. Luego, cuando el insecto visita otras flores, el polen queda retenido por los estigmas pegajosos de las flores.


Reproducción sexual en gimnospermas. En las coníferas, como los pinos, los conos femeninos y los masculinos se ubican en el mismo individuo, pero a diferentes alturas. Los conos masculinos que llevan los granos de polen se sitúan en las ramas más altas, mientras que los femeninos que contienen óvulos, en las ramas inferiores.



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