¿Cómo es el ciclo de vida de los helechos?

Los helechos (clase Filicopsida) son plantas vasculares, es decir, tienen raíces y vasos conductores para el xilema y el floema, pero que tienen un ciclo de vida muy diferente al resto de plantas vasculares (coníferas y angiospermas).

Una de las características más destacadas del ciclo de vida de los helechos es la alternancia entre generaciones de individuos haploides (con un solo copia de cromosomas) y generaciones de individuos diploides (con dos copias de cromosomas).

Descripción general de los helechos

Para entender como se reproducen los helechos, puede venir bien conocer primero las características más destacadas de su anatomía.

Cada hoja del helecho se denomina fronda o fronde y es considerada como un tipo de megafilo u hoja grande. Las frondas están pinadas, lo que significa que consisten en un eje central con foliolos a los lados.

En la cara anterior de los foliolos aparecen los soros, unas estructuras que agrupan esporangios u órganos formadores de esporas. No todas las frondas presentan esporangios, solo las frondas fértiles.

Las esporas son pequeñas estructuras que contienen el material genético para que crezca un nuevo helecho. Las esporas se forman en el interior de los esporangios, que a veces protegidos por membranas llamadas indusios y otras veces están expuestos directamente al aire.

Alternancia de generaciones haploides y diploides

El ciclo de vida de los helechos requiere dos generaciones de plantas para completarse, cada una de ellas con una dotación genética diferente, en una generación la dotación genética es diploide y la otra es haploide.

El helecho de hojas es parte de la generación es diploide, lo que significa que cada una de las células del individuo cuenta con dos copias de cromosomas. A esta generación se le conoce como esporófito, pues es la que produce esporas.

Cuando las esporas germinan, no dan lugar a un nuevo esporófito, sino que dan lugar a un individuo diferente con forma de pequeña plántula. Esta generación se conoce como gametófito, es haploide y en lugar de esporas produce gametos para reproducirse.

Pasos del ciclo de vida

Empezando con el esporófito, que sería el helecho tal y como lo reconocemos normalmente, el ciclo de vida sigue las siguientes etapas:

1. El esporófito diploide produce esporas haploides para reproducirse. Las esporas se producen mediante meiosis, el mismo tipo de división celular por la que se producen los óvulos y los espermatozoides en animales y plantas angiospermas.
2. De una espora crece un gametófito mediante mitosis. A diferencia de la meiosis, la mitosis mantiene el número de cromosomas, por lo que el gametófito es haploide, al igual que la espora de la que procede.
3. El gametófito produce gametos (óvulos y espermatozoides). Es de destacar que estos gametos se producen mediante mitosis, a diferencia de los gametos de animales y angiospermas; la meiosis reduce el número de cromosomas, de diploides a haploides, pero aquí no es necesaria porque las células del gametófito ya son haploides. En la mayoría de especies de helechos, el mismo gametófito produce a la vez óvulos y espermatozoides. Los óvulos se producen en unas estructuras llamadas arquegonios y los espermatozoides se producen en los anteridios.
4. Cuándo hay agua presente, el espermatozoide utiliza sus flagelos para desplazarse hasta llegar a un óvulo y fecundarlo.
5. El óvulo fecundado permanece adherido al gametófito. Al fusionarse el material genético del espermatozoide y del óvulo se forma un embrión diploide. El embrión se desarrolla mediante mitosis hasta formar de nuevo un esporófito diploide completándose el ciclo de vida.

Las claves en el ciclo de vida es que el gametófito y el esporófito son diferentes genéticamente. También es clave la capacidad de que el gametófito se reproduzca mediante autogamia o autofertilización (óvulo y espermatozoide procedentes del mismo individuo), o mediante halogamia o polinización cruzada.

Las ventajas de la autogamia es que se necesitan menos esporas para completar el ciclo de vida; también, una línea genética adaptada a su medio puede reproducirse y mantener sus rasgos. La halogamia, cuando se produce, aumenta las posibilidades de variabilidad genética.

Otras formas de reproducción de los helechos

El ciclo de vida de los helechos en los que se alternan los esporófitos y los gametófitos se da cuando se reproducen mediante reproducción sexual, pero los helechos también seguir varias formas de reproducción asexual:

• Apogamia: a partir de un gametófito se desarrolla un esporófito sin que se produzca fecundación. Este método de reproducción ocurre cuándo las condiciones ambientales son muy secas.
• Rizomas: los rizomas se pueden expandir a través del suelo y de ellos pueden brotar nuevos helechos esporófitos.
• Reproducción o propagación vegetativa: se forman esporófitos a partir de tallos especializados de un esporófito original. Cuando los esporófitos creados de esta forman alcanzan el suelo y enraízan por sí mismos, pueden seguir una vida como individuo independiente.