Qué es alternación de generaciones

alternación de generaciones es un tipo de ciclo de vida que se encuentra en las plantas terrestres y algunas algas en el que las generaciones posteriores de individuos se alternan entre organismos haploides y diploides. Esto puede contrastarse con la reproducción sexual en animales, en la que se encuentran células haploides y diploides en cada generación. La alternancia de generaciones tiene varias características distintas, y estas características pueden modificarse ligeramente entre especies., En general, las generaciones se alternan entre los esporófitos capaces de crear esporas y los gametófitos, capaces de crear gametos.

Alternancia de Generaciones Ciclo de Vida

Sporophyte

Para formar un sporophyte, dos gametos haploides se unen para formar un cigoto diploide. Típicamente, los organismos haploides se definen por tener un número» n » de cromosomas. Cuando dos gametos de la misma especie se unen, cada uno tiene N cromosomas. Por lo tanto, se considera que el cigoto diploide que se forma tiene un valor de 2n de material genético, o exactamente el doble., No solo hay el doble de ADN, sino que representa códigos para las mismas proteínas en el mismo organismo. El esporófito es un organismo multicelular formado a partir de múltiples rondas de mitosis en el cigoto. Por lo tanto, el individuo esporófito sigue siendo un organismo 2n.

entonces, cuando el esporófito alcanza la madurez, tiene lugar un punto clave en la alternancia de generaciones. El esporófito desarrolla órganos, conocidos como esporangios. Estos órganos reproductores especializados se utilizan para crear esporas haploides unicelulares., Estas células se liberan al aire o al agua y se llevan. Cuando lleguen a un entorno adecuado, comenzarán el proceso de desarrollo en el gametófito.

Gametophyte

esto representa la próxima generación en la alternancia de generaciones, ya que se crea la espora haploide. La espora es técnicamente un organismo nuevo, y tiene solo la mitad del ADN que el organismo padre. Esta espora sufrirá sucesivas rondas de mitosis para formar un nuevo individuo multicelular, el gametofito. Donde la generación de esporófitos crea esporas, la generación de gametófitos crea gametos., Los gametos son producidos por órganos especiales en el gametófito, el gametangia. Estos gametos se transmiten al medio ambiente o se transfieren entre plantas.

cuando encuentran un gameto opuesto, comienzan el proceso de fusión para formar otro cigoto. Este cigoto eventualmente se convertirá en un esporófito, y la alternancia de generaciones seguirá girando. Si bien esta es una versión simplista de la alternancia de generaciones, hay muchas complejidades, que se discutirán a continuación., Debido a estas complejidades, y debido a que todas las plantas experimentan alguna versión de alternancia de generaciones, los científicos prefieren referirse a otros aspectos de sus ciclos reproductivos para definir la especie.

La forma más simple de la alternación de generaciones se encuentra en el helecho, como se ve a continuación. Como se ve en el diagrama, el gametófito y el esporófito son individuos claramente diferentes. No siempre es así.,

las Complicaciones con Alternancia de Generaciones

Género Gametos

Hay muchos otros factores que pueden complicar este tema básico de la alternancia de generaciones. La complicación más notable es el género. Tanto los esporofitos como los gametofitos pueden tener géneros. Además, el esporófito o gametófito puede no ser totalmente independiente de la otra generación. Considere las plantas con flores, por ejemplo. Algunas flores tienen gametofitos masculinos y femeninos alojados dentro., En otras especies de flores, las flores masculinas y femeninas están separadas, pero pueden estar presentes en la misma planta. En otras flores, los esporófitos individuales solo dan lugar a un cierto género de flor.

Los términos monoicous y dioicous se utilizan para describir los gametofitos. Si ambos géneros están alojados en el mismo individuo, la especie es monoica. Si están separados, la alternancia de generaciones es dioica. Esto se aplica solo al gametófito.

en el esporófito, los términos utilizados son monoico y dioico., Aquí, estos describen si el esporófito producirá ambos géneros, o si los géneros están separados en diferentes esporófitos. Es importante tener en cuenta que muchas plantas son monoicas, pero dioicas. Esto significa que un solo esporófito puede producir flores masculinas y femeninas. Muchas otras combinaciones de estas diferencias en la alternancia de generaciones se pueden observar en varias especies de plantas y algas.,

diferencias en el esporófito y el gametófito

durante la alternancia de generaciones en algunas especies, hay una distribución desigual en tamaño o dominio del esporófito o del gametófito. En diferentes especies, esto se puede revertir. En hepáticas el gametofito es la generación dominante. Agrimonia es una planta gametofítica. En los helechos, ocurre lo contrario y el esporófito es el individuo más grande y dominante. Esto se llamaría una planta esporofítica.,

En otras especies, el tamaño y la forma del esporófito y gametófito es casi indistinguible. La única diferencia es la cantidad de ADN que llevan y si producirán esporas o gametos. Si bien esto puede parecer que realmente no están haciendo nada, la alternancia de generaciones todavía permite que ocurra la reproducción sexual. Esto mezcla en gran medida los genes y aumenta la adaptabilidad de la especie.

Los Esporófitos y gametófitos de diferentes especies también producen diferentes tipos de esporas y gametos. Si los gametos son los mismos, se llama isogamia., Algunas especies de algas verdes producen solo un tipo de gameto. Ambos están flagelados y nadan en aguas abiertas hasta que se encuentran. Este esquema no es particularmente útil para las plantas terrestres. La mayoría de las plantas terrestres muestran anisogamia, o una diferencia en sus gametos. Esto se ve más comúnmente como la diferencia entre el gameto masculino móvil y el gameto femenino más grande e inmóvil, o espermatozoides y ovocitos. Otras veces, se ve como una diferencia de tamaño solamente.

a continuación se muestra una representación gráfica de una planta dioica, dioica y anisogamética., Esto significa que la planta tiene individuos separados de gametofitos y esporofitos, y que los gametos que produce son de diferentes tamaños. Esto sería cierto de un acebo o sauce, que produce flores masculinas y femeninas separadas, en esporófitos individuales separados.,

la evolución de la alternancia de generaciones

La evidencia fósil, y la existencia de muchas algas con alternancia simplificada de ciclos de vida generacionales, insinúa que la ventaja evolutiva de la reproducción sexual a través de la alternancia de generaciones es lo que hizo que las plantas terrestres se adaptaran lo suficiente para colonizar la tierra. La alternancia de generaciones permite tanto el acto dinámico y volátil de la reproducción sexual como el acto constante y consistente de la reproducción asexual.,

Cuando el esporófito crea esporas, las células sufren meiosis, lo que permite que la generación de gametófitos recombine la genética presente. Esto permite que surja una gran diversidad. A medida que las plantas colonizaban la tierra, inicialmente eran isomorfas, o tanto los gametofitos como los esporofitos parecían y actuaban de la misma manera. Con el paso del tiempo, la mayoría de las plantas encontraron beneficioso reducir uno de estos ciclos de vida. La mayoría de las plantas con flores ahora tienen un ciclo de vida de gametofitos mucho más reducido, mientras que las hepáticas y los musgos fueron al revés, prefiriendo disminuir el ciclo esporófito., En la amplia variedad de plantas vivas hoy en día hay casi todas las variaciones de la alternancia de generaciones concebibles.

Quiz

1. ¿Cuál es una ventaja de la alteración de generaciones sobre una especie asexual?
A. Las especies asexuales tienen muy poca recombinación genética
B. No hay ventajas
C. es más fácil reproducirse

respuesta a la Pregunta #1
A es correcta. Si bien es mucho más difícil de reproducir, la alternancia de generaciones permite que los genes se recombinen y prueben de una manera que pocos otros sistemas de reproducción permiten.

2., ¿Cuál es la diferencia entre la alternancia de generaciones que se observa en las plantas y la reproducción sexual que se observa en los mamíferos?
A. Los mamíferos sólo alternan cada otra generación
B. Los mamíferos no alternan generaciones
C. Los mamíferos producen espermatozoides y huevos, donde las plantas no

respuesta a la pregunta #2
B es correcta. Los mamíferos son iguales en cada generación, y no varían entre los Estados haploides y diploides. Algunos animales, como las abejas, hacen mucho entre haploides y diploides, pero esto determina su género dentro de una generación y no cambia con el paso de las generaciones., En las plantas, esta línea se difumina a medida que el gametófito se vuelve dependiente del esporófito, como se ve en muchas plantas con flores.

3. ¿Es mejor tener un esporófito más dominante o un gametófito más dominante?
A. Sporophyte
B. Gametophyte
C. Neither!

Respuesta a la Pregunta #3
C es correcta. El dominio de una generación en particular depende enteramente de los éxitos y fracasos de las generaciones pasadas de una especie. Si el esporófito tiende a ser más débil, o es más depredado, se convertirá en una característica menos prominente en el ciclo reproductivo., Lo mismo ocurre con el gametófito. Cada especie ha formado un ciclo de vida que le ha permitido sobrevivir hasta el presente, por lo que todas son esencialmente iguales.