Si un organismo no se reproduce este se extinguirá rápidamente, por esta razón es importante que las plantas, un organismo tan importante en el mundo por la cantidad de beneficios que nos proporciona, realice su reproducción adecuadamente. En este artículo vamos a descubrir como se forman las semillas, que son el organismo encargado de hacer posible la reproducción de las plantas.
La semilla
La semilla es una de las partes de la planta que se utilizan la reproducción de manera sexual. Dentro de esta se alberga el embrión, que es lo que a medida que se desarrolle dará lugar a una nueva planta, esto tendrá lugar cuando un espermatozoide alcance a un ovulo y este quede fecundado. Ademas del embrión dentro de estas semillas se consiguen una cantidad enorme de nutrientes, razón por la que muchas pueden ser consumidas. Para conocer como se forman las semillas es necesario conocer con claridad que tipo de semilla estamos tratando y a que planta pertenece.
Origen
Las semillas forman parte de la reproducción de las plantas desde hace millones de años, mucho antes de la era Mesozoica, en un principio estas se separaban por si solas de la planta madre, iniciando solas el proceso de maduración del embrión, esto cambia en la actualidad ya que el embrión madura mientras la semilla aun se encuentra en la planta, este es un mecanismo que ha sido desarrollado por el pasar de los años mientras han ido evolucionando ya que de esta forma le proporcionan mayor seguridad y protección al embrión asegurándose de esta manera que al retirarse la semilla de la planta ya se encuentra lista para dar vida a una nueva.
¿Cómo se forman las semillas de las plantas?
La reproducción de las plantas con semillas siempre es de manera sexual, por lo tanto las semillas son un producto de una fecundación. En cada especie de planta este es un proceso diferente, solo manteniendo los aspectos básicos: La fecundación se lleva a cabo mediante un proceso llamado polinización.
La polinización es cuando un gameto masculino es liberado de su saco y encuentra al ovulo de un gameto femenino, este gameto es el polen que contiene los espermatozoides y al conseguir un ovulo este utiliza una serie de púas que contiene y se fija a él una vez ocurrido esto este ovulo comienza a crecer y engordar dando lugar así a una semilla.
Esta semilla comienza a experimentar una gran cantidad de cambios, como cambios en el peso, tamaño, coloración, comienza a establecerse la creación del endospermo, el comienzo de la producción del saco embrionario para dar inicio al desarrollo del embrión. De esta misma manera se comienza a endurecer la capa protectora o llamada tesla, con unos pequeñísimos agujeros que permiten la entrada de agua, oxígeno y la salida de la radícula para favorecer la plantación además de otras medidas que suceden naturalmente con el objetivo de que esta semilla se desarrolle correctamente para dar lugar a otra planta.
En un mismo ovario se puede presentar la cantidad de fecundaciones como óvulos existan, dando lugar de esta forma a plantas con muchas semillas. Pero todo esto va a depender en su totalidad del tipo de semilla de la que estemos hablando porque cada una persigue el mismo objetivo que es la creación de una semilla para perpetuar la especie pero este objetivo puede ser alcanzado de muchas maneras.
¿En dónde crecen las semillas?
En cada especie de planta la semilla puede encontrarse en forma, tamaño e incluso lugares diferentes, por lo tanto es importante conocer el tipo de plantas para de esta manera determinar donde pueden estar alojadas sus semillas y de esta misma forma conocer como pueden ser extraídas.
De las plantas con flor
Las plantas con flor, o angiospermas realizan su reproducción mediante las flores, es decir, su órgano reproductor se encuentra alojado en las flores. El órgano reproductor femenino recibe el nombre de “pistilo”, es el órgano que contiene los óvulos que van a ser fecundados, y el órgano masculino, o “estambres” es el órgano encargado de enviar a estos óvulos el esperma en forma de polen.
Estos pueden ubicarse en la misma planta, o en diferentes ya que el polen será transportado por el viento, o por algunos animales como insectos o aves, una vez logre alcanzar y fecundar exitosamente un ovulo este se convertirá inmediatamente en una semilla y comenzara el proceso de cambios.
Semillas en los frutos
Las frutas con semillas son el caso mas común de la angiosperma, en estas el ovulo fecundado se queda en el ovario donde comenzaran a tener lugar los cambios, este puede ser uno solo, o varios dependiendo la especie. El ovario comenzara a madurar, con los óvulos fecundados dentro.
A medida que comienza la maduración las paredes del ovario se transforman en el periscopio que será la primera pared del fruto, de esta manera comienza a alimentar y a fortalecer a los óvulos que están comenzando a convertirse en semillas para que comiencen a desarrollar su propia estructura que les permitirá absorber y almacenar los nutrientes que estas requieran para su correcto desarrollo.
A medida que pasa el tiempo este ovario va creciendo y se transforma por completo en el fruto, tomando en primer lugar, generalmente un coloración verde, para después tomar la coloración que le corresponda. Este desarrollo los hacen conjuntamente los frutos y las semillas para alcanzar el grado de maduración total al mismo tiempo. Siempre las semillas se mantienen dentro del fruto, en principio llamado ovario y solo podrán ser extraídas para su utilización cuando ya hayan alcanzado la fase final del proceso de maduración.
- Debido al comportamiento de los frutos respecto a la semilla podemos decir que son:
Dehiscentes: este tipo de fruto posee un mecanismo que permite que cuando alcancen la madurez se abran por si solos para liberar a las semillas.
Indehiscentes: estos aun alcanzada la madurez permanecen con las semillas en resguardo.
Monospermos: son frutos que poseen una sola semilla.
Polispermos: este tipo de fruto tiene una cantidad inespecífica de semillas.
Algunos de los ejemplos que podemos citar de este tipo de plantas son: el aguacate, este crece por un solo ovulo fecundado motivo por el cual es un fruto que posee una sola semilla en su interior es decir, un fruto monospermo y los tomates, frutos que no tienen una cantidad específica de semillas dentro, esto quiere decir que al principio la fecundación de estos óvulos se realiza de manera masiva es decir, un fruto polispermo.
Semillas de una flor
También podemos encontrar a las semillas dentro del mismo órgano reproductor que es la flor, esto no sucede con regularidad sin embargo podemos conseguir algunas especies con esta particularidad. En este caso las flores cuentan con un saco en su interior, ubicado en el núcleo de esta, lugar donde se alojan los estambres que producen el polen en el caso de las plantas de origen masculino o los óvulos en el caso de las femeninas, en este saco se alojan las semillas.
Aunque es un caso muy extraño en el género de las Petunias, flor de origen sudamericano esto se da con bastante frecuencia, se desarrollan de la misma forma como si estuvieran dentro de un fruto, pero son las paredes del saco las que le proporcionan los nutrientes que la flor va absorbiendo para ella.
Se debe tener especial cuidado para la extracción del saco donde estas se encuentran sin arruinar la flor, lo interesante de ellas es que una vez extraído este saco generan otro con mucha facilidad. Aún los biólogos debaten si estas semillas pertenecen o no al género de las angiospermas, ya que se ha dicho que este tipo de producción de semillas se debe a un error genético.
Semillas de los ejotes
Los ejotes son un tipo de plantas perteneciente a la familia de las angiosperma, pertenecen al género de las herbáceas y reciben una gran cantidad de nombres diferentes dependiendo del sitio donde sean cultivadas. Es uno de los vegetales más populares, solo es superado por el tomate.
Este emite un fruto dehiscente, es decir, se abre cuando ya las semillas están maduras. El proceso de creación de estas semillas va de la mano con el proceso de la polinización del ovulo central de la planta ya que al ser polinizado este ovulo comienza a desarrollarse un fruto seco que recibe el nombre de vaina, y adheridas a las paredes de estas comienzan a crecer los otros óvulos, que son los que fueron fertilización por el esperma de una flor de sexo masculino.
Estos se van desarrollando de manera simultanea, la vaina se cierra y las semillas siguen desarrollándose en su interior, cuando alcance el final del proceso de maduración estas inmediatamente se abren para permitir que las semillas salgas con facilidad.
Estas plantas a pesar de producir frutos son generalmente cultivadas por sus semillas, las cuales reciben diferentes nombres según el lugar donde son cultivadas, por ejemplo en España son llamadas Habas o Judías, en Colombia se le conoce como Habichuelas y en Panamá se le conoce como Porotos.
Estas semillas poseen un alto contenido en fibras y proteínas, y son muy saludables, solo poseen dos deficiencias una es que contienen un componente toxico, pero no hay problema con este siempre y cuando sea cocinado, ya que la cocción lo destruye por completo y que posee una molécula llamada rafinosa que puede producir flatulencias.
De las plantas sin flor
Las plantas sin flor reciben por lo general el nombre de Gimnosperma. Los órganos reproductores se encuentran ubicados en las inflorescencias, estas son ramas con hojas de tamaños limitado, estas pueden contener inflorescencias de género masculino y femenino en una misma planta. En las de género masculino encontramos una escamas con dos sacos polínicos alrededor, y las pertenecientes al genero femenino que se encuentran ubicadas en conos mucho mas grandes y presentan una escama en la cual están adheridos dos óvulos y sobre este ovulo conseguiremos algo llamado “tubo polínico”.
Una vez que la inflorescencia masculina se desarrolla y esta lista, los sacos por los que esta compuesta explotan, liberando todo el polen contenido en ella, estos viajaran por el viento esta ubicar una planta femenina, donde entraran por el tubo polínico hasta alcanzar los óvulos, es importante recordar que este tipo de plantas puede tardar bastante en reproducirse, por ejemplo, existen plantas que se llevan un año para avanzar desde este proceso de la polinización hasta la fertilización y posterior nacimiento de la semilla, y la maduración de la semilla una vez fecundada podría requerir mucho mas de dos años.
El proceso de la fertilización solo es posible con la ayuda del viento, no es posible la intervención de animales como aves o insectos que es muy común en las angiospermas, el polen de estas es transportado única y exclusivamente por e viento. Estas al poseer los óvulos al aire libre ocasionan de que esta misma manera se desarrollen las semillas, por esto el nombre de gimnospermas, que significa semilla desnuda, es por esta razón que tampoco podemos obtener fruto de estas plantas.
Coníferas
Las coníferas son las mas populares de las plantas gimnosperma, esta es la especie mas común. Estas poseen sus órganos reproductores ubicados en los conos o piñas también llamados estróbilos, son plantas monoicas, es decir posee órganos masculinos y femeninos en una misma planta. El cono masculino libera el polen y el viento ayuda a que este consiga un cono femenino, puede ser de esta misma planta o de otra.
El polen entra en contacto con una célula haploide perteneciente al cono femenino esta es convertida en una célula diploide dando lugar a un embrión. La semilla se comienza a desarrollar dentro de las piñas, aunque estas generalmente no la cubren por completo, solo la protegen. Las plantas gimnospermas no poseen frutos y esta es una de ellas, aunque a menudo los conos o piñas son denominados frutos no es así, son semillas dentro de una estructura protectora.
Estructura de una semilla
Luego que el ovulo ha sido fertilizado comienza la etapa del desarrollo de la semilla, esta comienza a crear la estructura que la va a mantener y proteger durante todo el proceso desde su germinacion hasta convertirse en una nueva planta. Esta estructura consiste en todas las partes por las que esta conformada las cuales son:
- Tesla: esta es la cubierta de las semillas, es lo que protege al embrión generalmente consta de un material bastante duro y resistente, pero puede tener colores y texturas diversas. Estas poseen dos capas de cutículas las cuales son una interna y una externa además de poseer varios mecanismos que regulan la entrada de la humedad y los gases a la semilla, en esta también podemos encontrar el funículo, que es una cicatriz que marca donde se separó la semilla de la planta.
- Mecanismos de reserva: las semillas necesitan tener un mecanismo que las ayude a contener las reservas de nutrientes necesarias para desarrollarse adecuadamente, en esta se almacena el oxígeno, el dióxido y diversas vitaminas y nutrientes.En muchas plantas este lo encontramos bajo el nombre de endospermo, que es un tejido que rodea al embrión en el interior de la semilla y lo nutre mientras este esta desarrollándose, si el embrión absorbe al endospermo totalmente antes de tiempo o si este no existe, también puede contar con lo cotiledones, es que una pequeña hoja que puede crecer sola o en par que sirve para almacenar nutrientes y transportarlos a la semilla.
- Embrión: esta es la parte más importante en sí de la planta ya que es la que contiene todo el origen de una nueva planta, su raíz, sus tallos, hojas. Este está formado por una gran cantidad de células las que permiten su crecimiento y su desarrollo. Poseen una parte llamada radícula, que es la parte que emerge de la semilla y se adhiere al suelo en el momento de la plantación para comenzar a absorber el agua y todos los nutrientes que pueda extraer del suelo, es la primera raíz que tendrá lugar en la planta, mas adelante con esta comienzan a desarrollarse las otras mas fuertes y mas resistentes.En el principio una vez es fecundado el ovulo, tiene lugar algo llamado cigoto, esta es una célula única, la cual dependiendo de los nutrientes y de las condiciones adecuadas comenzara a expandirse para convertirse en un organismo multicelular con mas de ocho células que son las que se encargan de su crecimiento y desarrollo. El embrión de una planta puede clasificarse por su tamaño, forma o posición en las que se encuentre.
Composición química
La composición de las semillas es muy variada, podemos conseguir semillas con alto contenido de proteínas en su interior, otras con alto nivel de nutrientes en sus sustancias de reservas. También existen muchas que tienen compuestos secundarios los cuales la ayudan a crecer y desarrollarse adecuadamente. En lo que se asemeja la mayoría es en que todas contienen lípido, sustancia que no se consigue en ninguna otra parte de la planta.
La planta madre juega un papel fundamental en la composición de la semilla ya que ella es quien al inicio le otorga los principales químicos que le servirán como nutrientes, estos son un par de aminoácidos llamados aspargina y glutamina, estos son los que permiten que la semilla utilice y transforme para su beneficio todos los nutrientes que absorba.
Ademas de la sacarosa, que es una proteína indispensable para el nacimiento de una nueva planta, es la primera que produce la planta madre mediante el proceso de la fotosíntesis. Si la semilla no esta dotada de estos nutrientes principales o no los absorbe a la perfección no será posible la germinación de estas.
Los nutrientes que necesita la planta pueden almacenarse en el embrión o en tejidos como el endospermo, aunque conocemos el caso de algunas leguminosas que poseen cotiledones que sirven de almacenamiento de nutrientes. Generalmente sustancias como los carbohidratos almacenados en el endospermo como por ejemplo las semillas de maiz que contienen un alto contenido presentando un 60% de carbohidratos contra solo un 4% de lípidos.
También está el caso de las plantas que presentan cotiledones estos pueden almacenar una gran cantidad de carbohidratos y a su vez una gran cantidad de lípidos como el frijol de soja con 30% de lípidos y 19% de carbohidratos.
Cuando el almacenamiento va a realizarse directamente en el embrión son generalmente de semillas de presentan un alto contenido de lípidos como las semillas de ricino o de girasol que poseen valores altos de lípidos y cero de carbohidratos.
Generalmente la composición de estas semillas esta genéticamente determinada, aunque situaciones ambientales como la sequía, exceso de lluvia o de sol las pueden modificar, tanto como para mejorarlas y hacerlas mas resistentes o mas nutritivas como para empeorarlas, por ejemplo una cantidad de agua superior a la necesaria puede causar el ahogamiento de los nutrientes y de esta forma la perdida total de las proteínas de la semilla.
Propagación de la semilla
Una vez que las semillas fueron creadas y tienen sus partes y sus nutrientes en completo buen estado necesitan propagarse para poder preservar la especie. Existen muchísimas formas de que esto sea posible, alguna de estas son:
- Mediante el viento: el viento puede propagar las semillas livianas, generalmente en el caso de las gimnospermas o de las semillas que nacen en frutos dehiscentes, este tipo de semillas poseen elementos tales como alas que le permiten desplazarse con eficiencia. Este método es bastante común pero no es efectivo por completo ya que no esta totalmente garantizado que la semilla caiga en un suelo fértil ni con las condiciones adecuadas.
- Mediante el agua: existen muchas semillas que son transportadas por el agua, este tampoco es un mecanismo muy fiable por la misma razón que el anterior, este tipo de semillas son un poco mas grandes y están repletas de aire por sus tejidos permitiendo de esta manera que floten sobre el agua, para que no sean sumergidas y le cause algún daño al interior de estas, como la muerte del embrión por ahogamiento o la perdida de los nutrientes.
- Transportadas por animales: estas son semillas generalmente grandes, poseen un sistema para adherirse a los pelos o a las patas de los animales, o también pueden ser plantas que dan frutos y su propagación se realiza a través de la digestión de los animales, es un método bastante fiable ya que por lo general este tipo de animales se desenvuelven alrededor de este mismo tipo de ambientes que necesita la semilla para desarrollarse, así que estas seguramente caerán en un lugar apto para su germinación.
- Extraídas y sembradas por el hombre: el método mas utilizado es el actualidad es este, el hombre es el encargado de la recolección de la semilla y el posterior cultivo de estas, es un método que posee una fiabilidad total ya que el hombre posee mucho conocimiento y acceso a estudios que le proporcionan mucha información sobre los métodos de recolección, producción y almacenamiento de las semillas esto les permite saber que semilla extraer y cual es el momento adecuado para hacerlo, ademas de emplear los métodos adecuados para esto.
Una vez extraída la semilla el hombre decide donde plantarla, en la actualidad debido a que la agricultura ha ganado mucho terreno en el mundo estas pueden ser sembradas en campos de cultivos para proceder a comercializar las frutos que se obtengan de estas. Aunque también se ha vuelto muy popular la agricultura urbana razón por la que muchas de estas semillas pueden ser plantadas en casa.
Método de germinación de una semilla
Para cultivar una semilla en casa es necesario conocer todos los pasos que se necesitan ademas de conocer los cuidados que requiere cada tipo de semilla. Entre los métodos básicos que debemos tener en cuenta encontramos:
Humedad: Una vez que la semilla ha sido recolectada y almacenada, debe pasarse por agua antes de iniciar la germinación, esto con el objetivo de que la semilla se hidrate y se activen las enzimas que agilizan los nutrientes. Luego de sembrada se debe mantener un proceso de regadío que va a ser determinado por el tipo de semilla con la que estemos tratando y la cantidad de agua que esta requiera.
Temperatura: para realizar adecuadamente la germinacion de una semilla es necesario saber que temperatura requieren para desarrollarse, muchas crecen en ambientes templados otras en ambientes húmedos, por lo tanto el sitio donde estas van a ser cultivadas debe estar adaptado en función a las condiciones climáticas donde tuvo lugar esta semilla.
Luz: Es necesario determinar que cantidad de luz necesita la semilla para germinar de manera adecuada ya que se conocen casos en los que una semilla requiere de mucha luz de manera directa y otras que germinan con mucha facilidad en la oscuridad.
Conocer las partes de la semilla: Para ir ayudando a la semilla en su desarrollo es necesario conocer la manera en que se desarrollan cada una de sus partes y los cuidados que estas requieren una vez iniciada la germinación. Además de cuidar y proteger a la semilla debemos tener especial cuidado en el mantenimiento de la plántula, ya que se puede decir que este es el embrión recién nacido.
Si se llevan a cabo todas las técnicas desde la recolección de la semilla hasta el cuidado de la plántula podremos tener una planta saludable y otras semillas a las que le podemos dar diversos usos, como para la venta, alimentación o próximos cultivos. (ver articulo: como germinar una semilla)
