La reproducción de las plantas
Lo que vas a aprender
- Reconocer las formas de reproducción asexual de las plantas (esquejes, tubérculos, estolones) y las partes de la flor que intervienen en la reproducción sexual.
- Describir la secuencia polinización, fecundación, semilla y fruto.
- Calcular el porcentaje de germinación o de enraizamiento de un ensayo y leerlo en un diagrama de barras.
- Proponer qué tipo de reproducción conviene según las condiciones del medio y justificarlo.
Para qué
¿Para qué sirve esto?
En el campo colombiano la yuca se siembra con trozos de tallo, la papa con papas y el plátano con los hijos que brotan al pie de la mata. El fríjol y el maíz, en cambio, se siembran con semillas. ¿Por qué unos cultivos se siembran de una manera y otros de otra? ¿Cuál conviene a un agricultor que quiere una cosecha pareja, y cuál a una planta silvestre que vive en un ambiente que cambia?
En esta lección verás las dos formas en que se reproducen las plantas y aprenderás a medir el éxito de una siembra con un porcentaje, como lo hace un vivero.
Antes de empezar recuerda la diferencia entre reproducción asexual y sexual, y que un porcentaje es una parte de cada cien: 30 de 60 es el 50 %.
Explicación
La reproducción asexual de las plantas
Muchas plantas pueden formar una planta completa a partir de un trozo de su cuerpo, sin flores ni semillas. Esto se llama reproducción vegetativa, y es asexual: hay un solo progenitor y las plantas nuevas son genéticamente iguales a la planta madre, salvo alguna mutación. Las formas más conocidas son:
- Esquejes o estacas. Un trozo de tallo enterrado echa raíces y brota. Así se siembran la yuca, la caña de azúcar y muchas plantas de jardín, como el geranio.
- Tubérculos. Son tallos subterráneos engrosados que guardan alimento y tienen yemas, los «ojos». De cada ojo de una papa puede brotar una planta.
- Estolones. Son tallos que crecen arrastrándose sobre el suelo y echan raíces de trecho en trecho, como los de la fresa y de muchos pastos.
- Bulbos y rizomas. La cebolla brota de un bulbo, y el jengibre de un tallo subterráneo horizontal, el rizoma. El plátano echa hijos, o colinos, desde su tallo subterráneo: cada hijo se separa y se siembra.
La reproducción vegetativa es rápida y segura: la planta nueva aprovecha las reservas del trozo sembrado y no depende de polinizadores. Además conserva las características de la planta madre, algo muy útil cuando se quiere repetir una variedad que da buenos frutos.
La reproducción sexual: la flor
En las plantas con flores, la flor es el órgano de la reproducción sexual. De afuera hacia adentro tiene:
- Sépalos, hojitas verdes que protegen el botón.
- Pétalos, casi siempre de colores, que atraen a los animales polinizadores.
- Estambres, la parte masculina. En su extremo, la antera, se forma el polen, que lleva los gametos masculinos.
- Pistilo, la parte femenina. Arriba está el estigma, que recibe el polen; en medio, el estilo, y abajo, el ovario, que guarda uno o varios óvulos, con el gameto femenino.
De la flor al fruto
- Polinización. El polen viaja de una antera a un estigma. Lo lleva el viento o lo llevan animales como abejas, mariposas, colibríes y murciélagos, que visitan las flores por su néctar. Si el polen llega a una flor de otra planta de la misma especie, hay polinización cruzada, y los descendientes mezclan la información de dos progenitores.
- Fecundación. El grano de polen forma un tubo que baja por el estilo hasta un óvulo. Allí el gameto masculino se une con el femenino y se forma el cigoto, que crecerá como embrión.
- Semilla. Cada óvulo fecundado se transforma en una semilla: el embrión, una reserva de alimento y una cubierta que lo protege.
- Fruto. El ovario de la flor crece y se transforma en el fruto, que envuelve las semillas. Un mango, una vaina de fríjol y un tomate son frutos. Los pétalos y los estambres, en cambio, se marchitan y se caen.
El fruto ayuda a dispersar las semillas: los animales comen la pulpa y botan las semillas lejos, o el viento y el agua las arrastran. Cuando una semilla encuentra agua, oxígeno y una temperatura adecuada, germina: el embrión rompe la cubierta y sale una plántula.
¿Cuál conviene según el medio?
Las dos formas tienen ventajas distintas, y la conveniencia depende de las condiciones:
- Un agricultor que siembra en un terreno estable y quiere una cosecha uniforme prefiere la reproducción asexual: todas las matas salen iguales a la mejor, maduran al tiempo y dan frutos parecidos. El riesgo es que una plaga que ataque a una mata puede atacarlas a todas, porque son copias.
- Una planta que vive en un ambiente cambiante, con sequías, heladas o plagas nuevas, se beneficia de la reproducción sexual: sus semillas son variadas, y es probable que algunas resistan las condiciones nuevas. Además, las semillas aguantan tiempo sin germinar y viajan lejos, hacia lugares donde quizá haya menos competencia.
Por eso los agricultores combinan las dos: siembran esquejes o tubérculos para producir, y en los centros de investigación cruzan plantas por semilla para obtener variedades nuevas.
Medir el éxito de una siembra
Para saber si un método funciona se hace un ensayo: se siembra un número de semillas o de esquejes y se cuenta cuántos germinan o enraízan. El porcentaje de germinación es
$$\text{porcentaje} = \frac{\text{semillas que germinaron}}{\text{semillas sembradas}} \cdot 100$$
y el de enraizamiento se calcula igual con los esquejes.
Ejemplo resuelto
El porcentaje de germinación del fríjol
En un ensayo inventado del salón se pusieron 50 semillas de fríjol sobre algodón húmedo. Al cabo de una semana habían germinado 42. ¿Cuál es el porcentaje de germinación?
Ver la solución paso a paso
Dividimos las que germinaron entre las sembradas y multiplicamos por 100:
$$\frac{42 \cdot 100}{50}$$
El porcentaje de germinación es $84$ %.
Las que no germinaron son el resto:
$$100 - 84$$
Es decir, $16$ % de las semillas no germinó.
Respuesta: El porcentaje de germinación es 84 %.
Ejemplo resuelto
Tres condiciones, tres porcentajes
En otro ensayo inventado se sembraron 40 semillas de maíz en cada una de tres bandejas. En la que se regó a diario germinaron 36; en la que se regó cada tres días, 24, y en la que se regó a diario, igual que la primera, pero se guardó dentro de la nevera, 8. Calcula el porcentaje de germinación de cada bandeja.
Ver la solución paso a paso
Bandeja regada a diario:
$$\frac{36 \cdot 100}{40}$$
Germinó el $90$ %.
Bandeja regada cada tres días:
$$\frac{24 \cdot 100}{40}$$
Germinó el $60$ %.
Bandeja en la nevera:
$$\frac{8 \cdot 100}{40}$$
Germinó el $20$ %. La semilla necesita agua, pero también una temperatura adecuada: el frío de la nevera frenó la germinación.
Respuesta: Germinaron el 90 %, el 60 % y el 20 % de las semillas.
Porcentaje de germinación de cada bandeja en el ensayo inventado de las 40 semillas de maíz.
Ejemplo resuelto
Esquejes de una mata de hierbabuena
En un ensayo inventado se sembraron 25 esquejes de una misma mata de hierbabuena y enraizaron 20. ¿Cuál fue el porcentaje de enraizamiento? ¿Cómo son las plantas nuevas?
Ver la solución paso a paso
Aplicamos la misma cuenta del porcentaje:
$$\frac{20 \cdot 100}{25}$$
El porcentaje de enraizamiento es $80$ %.
Las 20 plantas salieron de trozos de tallo de una sola mata, por mitosis: son genéticamente iguales a la mata madre y entre sí.
Respuesta: Enraizó el 80 % de los esquejes, y las plantas nuevas son clones de la mata madre.
Práctica
De 60 semillas de arveja sembradas en un ensayo inventado, germinaron 45. ¿Cuál es el porcentaje de germinación? Escribe el número sin el signo %.
45 ÷ 60 = 0,75, y 0,75 · 100 = 75 %.
En un vivero inventado se sembraron 30 esquejes de geranio y enraizaron 27. ¿Qué porcentaje enraizó? Escribe el número sin el signo %.
27 ÷ 30 · 100 = 90 %.
Un paquete de semillas promete un 80 % de germinación. Si siembras 200 semillas, ¿cuántas esperas que germinen?
El 80 % de 200 es 200 · 80 ÷ 100 = 160. Las 40 que faltan son el 20 % que no germinaría.
¿Verdadero o falso? En el ensayo de las tres bandejas de 40 semillas, si en la bandeja de la nevera hubieran germinado 12, su porcentaje sería 30 %: $\frac{12 \cdot 100}{40} = 30$
12 ÷ 40 · 100 = 30 %.
Mira el diagrama de barras del ensayo del maíz. ¿Cuántos puntos porcentuales más germinaron en la bandeja regada a diario que en la de la nevera?
La barra de la bandeja regada a diario marca 90 % y la de la nevera 20 %: 90 − 20 = 70 puntos.
¿Verdadero o falso? Si de 25 esquejes enraízan 15, el porcentaje de enraizamiento es mayor que 50 %: $\frac{15 \cdot 100}{25} > 50$
15 ÷ 25 · 100 = 60 %, que es mayor que 50 %.
Una papa de ejemplo tiene 6 ojos, y de cada ojo brota una planta. ¿Cuántas plantas genéticamente iguales a la planta madre pueden salir de 4 papas como esa?
6 plantas por papa por 4 papas da 24 plantas, todas clones de la planta madre, porque el tubérculo es reproducción asexual.
¿De qué parte de la flor se forma el fruto?
Después de la fecundación, el ovario crece y se transforma en el fruto, y los óvulos fecundados que guarda se transforman en semillas. Los pétalos y los estambres se caen.
Una comunidad quiere recuperar la vegetación de una ladera donde hay sequías algunos años y llegan plagas nuevas. ¿Qué le conviene más?
En un ambiente cambiante conviene la variabilidad de la reproducción sexual. Con esquejes de una sola mata, una sequía o una plaga que afecte a una planta puede afectarlas a todas.
Reto
Une cada parte de la flor con lo que hace.
Toca una ficha de la izquierda y luego la que le corresponde.
Reto
¿Reproducción asexual o sexual?
Arrastra cada siembra a la canasta que le corresponde.
Reto
Abre el candado del vivero.
Cada respuesta es un dígito de la clave.
Cierre
En resumen
En la reproducción vegetativa (esquejes, tubérculos, estolones, bulbos) hay un solo progenitor y las plantas nuevas son iguales a la planta madre.
En la flor, los estambres forman el polen y el pistilo guarda los óvulos en el ovario; la polinización lleva el polen al estigma.
Tras la fecundación, el óvulo se transforma en semilla y el ovario en fruto.
La reproducción asexual conviene para una cosecha uniforme en un medio estable; la sexual, por su variabilidad, conviene en un ambiente cambiante.
El porcentaje de germinación o de enraizamiento es lo que germinó o enraizó dividido entre lo sembrado, por 100.
Vocabulario
- Reproducción vegetativa
Reproducción asexual de las plantas a partir de un tallo, una raíz o una hoja; las plantas nuevas son genéticamente iguales a la planta madre.
- Esqueje
Trozo de tallo que se siembra para que eche raíces y forme una planta nueva.
- Polinización
Paso del polen desde los estambres hasta el estigma de una flor.
- Semilla
Estructura que se forma a partir del óvulo fecundado; guarda el embrión de la planta nueva y sus reservas de alimento.
- Fruto
Estructura que se forma a partir del ovario de la flor y que protege y ayuda a dispersar las semillas.
- Germinación
Proceso en el que el embrión de una semilla se activa, rompe la cubierta y empieza a crecer.
Guía para el docente
Tiempos
- Inicio · 5 min — Muestre una papa con ojos, un trozo de tallo de una planta de jardín y una semilla; pregunte cuáles darían plantas iguales a la madre.
- Explicación · 20 min — Reproducción vegetativa y partes de la flor; si puede, lleve una flor grande (de cayena o de lirio) y señale cada parte. Resuelva los ejemplos de porcentajes en el tablero.
- Práctica · 15 min — Preguntas y retos en parejas; el dominó y el candado se pueden proyectar.
- Cierre · 5 min — Pida que cada estudiante proponga qué tipo de reproducción usaría para un cultivo uniforme y cuál para una ladera con sequías, con una razón.
Preguntas para el salón
- Si todas las matas de un cultivo vienen de esquejes de una sola planta, ¿qué puede pasar si llega una plaga?
- ¿Por qué el tomate y la vaina de fríjol son frutos, aunque no sean dulces?
- En el ensayo de las bandejas, ¿qué cambia entre la bandeja regada a diario y la regada cada tres días, y qué entre la regada a diario y la de la nevera? ¿Por qué hay que dejar todo lo demás igual?
Errores típicos
- Creer que el fruto sale de los pétalos o de la flor entera. Corte un tomate o una vaina por la mitad y muestre las semillas adentro: es el ovario crecido, con los óvulos convertidos en semillas.
- Pensar que las plantas de esqueje son parecidas, como hermanas, y no iguales. Recuerde que salen por mitosis de una sola planta: son clones, salvo mutaciones.
- Dividir al revés al calcular el porcentaje (sembradas entre germinadas). Pida que comprueben que el resultado no pase de 100 %: nunca pueden germinar más semillas de las que se sembraron.
Tarea sugerida
Con el docente o en casa, poner 10 semillas de fríjol en algodón húmedo y 10 en algodón seco, contar cada día cuántas germinan durante una semana y calcular el porcentaje de cada grupo.