Las microsporas son esporas de plantas terrestres que se convierten en gametofitos masculinos , mientras que las megasporas se desarrollan en gametofitos femeninos. [1] El gametofito masculino da lugar a espermatozoides, que se utilizan para la fertilización de un óvulo para formar un cigoto . Las megasporas son estructuras que forman parte de la alternancia de generaciones en muchas criptógamas vasculares sin semillas , todas las gimnospermas y todas las angiospermas . Las plantas con ciclos de vida heterosporosos que utilizan microsporas y megasporas surgieron de forma independiente en varios grupos de plantas durante el período Devónico . [2] Las microsporas son haploides y se producen a partir de microsporocitos diploides mediante meiosis . [3]
La microspora tiene tres tipos diferentes de capas de pared. La capa externa se llama perispora , la siguiente es exospora y la capa interna es endospora . La perispora es la más gruesa de las tres capas, mientras que la exospora y la endospora tienen relativamente el mismo ancho. [4]
En las plantas vasculares heterosporosas sin semillas, las hojas modificadas llamadas microsporofilas contienen microsporangios que contienen muchos microsporocitos que sufren meiosis , cada uno de los cuales produce cuatro microsporas. Cada microspora puede convertirse en un gametofito masculino que consiste en un anteridio algo esférico dentro de la pared de la microspora. En cada anteridio se producen 128 o 256 espermatozoides con flagelos. [3] Los únicos helechos heterosporosos son acuáticos o semiacuáticos, incluidos los géneros Marsilea , Regnellidium , Pilularia , Salvinia y Azolla . La heterosporía también ocurre en los licópodos del género Spikemoss Selaginella y en el género Quillwort Isoëtes .
Tipos de plantas vasculares sin semillas:
En las plantas con semillas, las microsporas se convierten en granos de polen , cada uno de los cuales contiene un gametofito masculino multicelular reducido. [5] Las megasporas, a su vez, se convierten en gametofitos femeninos reducidos que producen óvulos que, una vez fertilizados, se convierten en semillas. Los conos de polen o microstrobili generalmente se desarrollan hacia las puntas de las ramas inferiores en grupos de hasta 50 o más. Los microsporangios de las gimnospermas se desarrollan en pares hacia las bases de las escamas, por lo que se denominan microsporofilas . Cada uno de los microsporocitos de los microsporangios sufre meiosis y produce cuatro microsporas haploides. Estos se convierten en granos de polen, cada uno de los cuales consta de cuatro células y, en las coníferas, un par de sacos de aire externos. Los sacos de aire dan a los granos de polen una flotabilidad adicional que ayuda a la dispersión del viento. [3]
Tipos de gimnospermas:
A medida que se desarrolla la antera de una planta con flores, cuatro parches de tejido se diferencian de la masa principal de células. Estos parches de tejido contienen muchas células de microsporocitos diploides, cada una de las cuales sufre meiosis produciendo un cuarteto de microsporas. Cuando se producen las microsporas, se pueden ver cuatro cámaras (sacos de polen) revestidas con células tapetales nutritivas. Después de la meiosis, las microsporas haploides sufren varios cambios:
Estos pasos ocurren en secuencia y cuando se completan, las microsporas se convierten en granos de polen. [3]
Aunque no es la ruta habitual de una microspora, este proceso es la forma más eficaz de producir plantas haploides y doble haploides mediante el uso de hormonas sexuales masculinas. [6] Bajo ciertos factores estresantes, como el calor o el hambre, las plantas seleccionan la embriogénesis de microsporas. Se descubrió que más de 250 especies diferentes de angiospermas respondían de esta manera. [6] En la antera , después de que una microspora sufre microsporogénesis , puede desviarse hacia la embriogénesis y convertirse en microsporas en forma de estrella. La microspora puede entonces seguir uno de cuatro caminos: convertirse en una microspora embriogénica, someterse a callogénesis hasta organogénesis (planta haploide/doble haploide), convertirse en una estructura similar al polen o morir. [6]
La embriogénesis de microsporas se utiliza en biotecnología para producir plantas dobles haploides, que se fijan inmediatamente como homocigotas para cada locus en una sola generación. Se estresa a la microspora haploide para que desencadene la vía de la embriogénesis y el embrión haploide resultante duplica su genoma de forma espontánea o con la ayuda de agentes duplicadores de cromosomas. Sin esta tecnología de doble haploide, los métodos de reproducción convencionales requerirían varias generaciones de selección para producir una línea homocigótica. [7]