SEMILLA Y GERMINACION

Transcripción

1 SEMILLA Y GERMINACION SEMILLA La vida de los vegetales es limitada. Luego para su conservación, las diversas especies deben sujetarse a una función: la propagación. En las plantas fanerógamas, esta función se cumple gracias a la semilla. DEFINICION: La semilla es la transformación y maduración del óvulo después de la fecundación de la oosfera. Las partes de la semilla son tres: 1º) Tegumentos 2º) Embrión 3º) Albumen (sustancias de reserva) Para estudiar con facilidad las semillas conviene ponerlas en agua durante 24 horas; se reblandecen los tejidos y podemos luego distinguir sin dificultad sus distintas partes. 1º TEGUMENTOS.- Notamos en primer lugar una envoltura sencilla en los frutos carnosos (durazno, ciruela, etc), doble en el poroto, el haba. Recibe nombre de tegumento. Cuando es doble el tegumento (menos frecuente), el exterior más resistente, se llama testa (figura A). Funciones: El tegumento desempeña importantes funciones de protección: a) Preserva al embrión de la funesta influencia de los agentes atmosféricos, como el exceso de frío o calor, la humedad o la sequedad, los cambios bruscos, etc b) Prolonga a veces por largo tiempo, la vitalidad del embrión, aumentando las probabilidades de encontrarse en condiciones favorables para germinar.

2 Lo prueba el hecho de que las semillas desprovistas del tegumento y expuestas al aire mueren fácilmente. c) En muchos casos sirve para la diseminación de la semilla y lleva entonces apéndices especiales. 2º EMBRION.- Al despojar la semilla del poroto de su tegumento se presenta la almendra, que comprende el embrión y las sustancias de reserva o albumen. En la semilla del poroto notamos una hendidura que nos permite dividirla en dos mitades: al separarlas vemos que encierran o protegen una plantita en miniatura: el embrión o plántula. Estructura del embrión.- El embrión aunque sea de formas diversas, se compone de cuatro partes ( ver figura): la radícula, el talluelo, la gémula y los cotiledones. a) La radícula. Que dará origen a la raíz. b) El talluelo que forma el eje del embrión. c) La gémula o pequeña yema, situada en el vértice del embrión y al que desarrollarse dará el tallo y las hojas. d) Los cotiledones (uno, dos o más), que vienen a ser las primeras hojas de la planta y alimentan al embrión en las primeras fases de desarrollo. 3º ALBUMEN.- Es la sustancia de reserva que rodea al embrión en algunas semillas y le sirve de alimento hasta que pueda elaborar sus propias sustancias.. Semillas sin albumen.- En el caso del poroto los cotiledones son muy gruesos y encierran sustancias nutritivas. Se dice entonces que la semilla no tiene albumen. Otros ejemplos: arveja, maní, haba, durazno, etc Semillas con albumen.- Si los cotiledones permanecen delgados y foliáceos y el albumen es abundante en las semillas maduras, donde constituye la reserva, como sucede en el trigo, en el maíz, el ricino, etc.

3 Diferentes clases de albúmenes Según la naturaleza de las sustancias que dominan en el albumen, éste puede ser: amilaceo, oleaginoso y córneo. Es amiláceo, cuando predominan los hidratos de carbono. El almidón domina en el trigo, mezclados con materias azoadas que forman el gluten. Es oleaginoso, en el ricino (primera figura, A), en el lino y en maní, donde abundan las materias grasas, como los aceites. Es corneo, en el café y en el datilero en que es notable el espesamiento de las paredes celulares y la considera dura y córnea que éstas adquieren. El albumen de la palmera sudamericana es conocido con el nombre de marfil vegetal. Es muy duro y se utiliza para hacer botones y otros objetos. Tamaño y numero de semillas El tamaño de la semilla es muy variado. Son pequeñas en la amapola y en la mostaza; relativamente grande en el durazno, en la nuez, etc. Como semillas muy grandes se puede citar al del coco. Número.- Ordinariamente cada planta produce un gran número de semillas; asi sucede en el melón, maíz, fresa, amapola, cardo. De este modo, si las condiciones del medio fueran siempre favorables y las aves y los animales herbívoros no se alimentasen de ellas, la multiplicación de las plantas sería excesiva. Pero como son muchas las que perecen por diversas causas, ese número es necesario para la conservación de la especie. Existe cierta relación entre el número y el tamaño de las semillas: suelen estar en relación inversa; es decir, a mayor tamaño corresponde menor número. Esto se explica por la necesidad que tiene la planta de acumular en ellas materias nutritivas. Además, las grandes, siendo mejor protegidas y con más abundante materia de reserva, es más probable que lleguen a germinar; no es necesario, que sean tan numerosos. Adaptación de la semilla y del fruto a la diseminación o dispersión La diseminación o dispersión de las semillas y del fruto es de suma importancia para la conservación de las especies. Se puede decir que es para ellas cuestión de vida o muerte. Si las semillas cayesen al pie de la misma planta, germinarían todas juntas, en un espacio muy reducido y a mas de perjudicar a la planta madre, no encontrarían los elementos necesarios a su ulterior crecimiento, porque el suelo, ya empobrecido sería poco apto para el desarrollo del embrión. Es de notar que la lucha por la vida es más intensa entre los vegetales de la misma especie, pues crecen al mismo tiempo y necesitan las mismas sustancias para nutrirse. Algunos frutos dehiscentes se abren con violencia proyectando las semillas a cierta distancia, como la balsamina, el pepinillo del diablo, el pepino erizo y algunos geranios; pero como puede verse el número de plantas con esta clase de frutos son escasas. De mayor importancia para la dispersión de las semillas son otros factores externos, principalmente el viento, el agua, los animales y el hombre.

4 Con frecuencia las semillas o los frutos presentan curiosos dispositivos, para aprovechar esos agentes de diseminación. El viento Tratándose de semillas pequeñas y livianas como las orquídeas, la mostaza, la balsamina, el viento al soplar con alguna violencia, las levanta en torbellino y transporta a grandes distancias.. Muchas semillas y frutos están dotados de aparatos voladores: pelos, alas, etc. a) Pelos.- A veces los pelos son simples y muy livianos: cabellos de ángel, alfilerillo; en otros casos son manojos de pelos: algodón, sauce, cerraja, pepino silvestre, etc. En algunas plantas el fruto también presenta un penacho de pelos, a modo de paracaídas, como en el amargón, la lechuga., etc. b) Alas.- son expansiones membranosas que presentan las semillas y a veces el fruto de algunas plantas. Su forma es muy variable: es unilateral en el pino, el arce, etc. Puede rodear completamente la semilla como en el fresno y el olmo. El agua Es también un agente de importancia para la dispersión de las semillas cuyos tegumentos son impermeables para permitirles permanecer días y semanas en el agua sin alterarse. Además poseen a veces tejidos poco densos de modo que puedan flotar, como el coco, favoreciendo más la conservación. Numerosas plantas que crecen en las orillas de los ríos provienen de las semillas de nuestra serranía. Los animales La dispersión por medio de los animales, se hace de dos modos distintos, según que los frutos o semillas les sirvan de alimento o estén dotados de medios de fijación. Los frutos carnosos sirven de alimento a muchos animales, particularmente a las aves, las cuales comen la pulpa jugosa y a menudo tragan las semillas que protegidas por una cáscara dura atraviesan el tubo digestivo y son expulsadas con los excrementos, conservando el poder germinativo. Las sustancias azucaradas del pericarpio, así como sus coloraciones vistosas en la madurez del fruto, son medios poderosos de atracción. Los medios de fijación o adherencia son muy variados: muchas gramíneas como el trigo, la cebada y la avena llevan babas, con las cuales se fijan a los pelos o la lana de los animales o a las ropas de los transeúntes. Otras con el mismo fin tienen espinitas o ganchitos o puas largas (chamico).

5 El hombre Es un agente activísimo de la dispersión de las semillas de las semillas ya sea voluntaria o involuntariamente. Voluntariamente tratándose de plantas cultivadas. Cosecha o recoge las semillas y luego las siembra dispersándolas o las exporta, mandándolas a miles de kilómetros. Es lo que pasa con los cereales, las frutas, las legumbres y otras plantas útiles cuyas semillas son llevadas de un continente a otro. Muchas plantas se aclimatan así en todos los países. Involuntariamente en la misma forma que se dijo de los animales y sobre todo por las relaciones comerciales. Al tratar algunos productos, llevan sin querer muchas semillas de todas clases adheridas a las bolsas o a los embalajes, o las mismas mercaderías como los cueros y las lanas. VIDA LATENTE Duración e importancia Según hemos visto, una vez que termina la trasformación del óvulo en semilla, es decir que se ha formado el embrión, éste reduce sus funciones vitales al mínimo, entrando en un estado de vida latente, durante el cual no crece pero respira; es un estado parecido a la vida aletargada de los animales invernante. Como desde el momento que las semillas se desprenden de la planta hasta que encuentren condiciones favorables para germinar puede transcurrir un tiempo más o menos largo, es de suma importancia para la perpetuación de los vegetales, que sus semillas puedan conservar durante algún tiempo su poder germinativo. a) Condiciones de la semilla.- Los tegumentos desempeñan funciones de protección y defienden al embrión contra la acción desfavorable del medio ambiente; por lo tanto, según sea su dureza o impermeabilidad puede cumplir su función mejor y por más tiempo. Influyen también en la duración de la vida latente, la naturaleza de la sustancia de reserva. En las semillas oleaginosas (nuez, ricino, lino ), dura poco, porque las materias grasas se enrancian pronto al oxidarse, en contacto con el aire. Es menor aún la duración en las que poseen albumen córneo, ejemplo: el café pierde su facultad germinativa después de algunas horas de expuestos al sol. En cambio las semillas amiláceas (trigo, arroz, leguminosas), tienen una vida latente de mucha duración, siempre que se hallen en lugar seco y al abrigo del aire. b) Medio ambiente.- Las semillas no soportan mucho tiempo un cambio total de ambiente; así la mayoría de las semillas de las plantas terrestres dejadas en el agua, no tardan en descomponerse y muere el embrión. El frío prolonga la vida latente; lo mismo sucede con la sequedad, en cambio la humedad la acorta. Por eso los agricultores al recoger las semillas que destinan a la siembra las exponen al sol para que se oreen en caso de estar húmedas y luego las guardan en lugar seco.

6 GERMINACION Definición.- La germinación es el paso de una semilla del estado de vida latente a la vida activa, para producir una planta semejante a aquella de la cual proviene. Fijación de las semillas La fijación de la semilla tiene mucha importancia para la germinación, desde que se abren los tegumentos para dejar salir la radícula y la gémula, todo cambio de posición podría ocasionar la muerte del embrión, impidiendo que la nueva raíz se ponga en contacto con las partículas del suelo para extraer su alimento. Para formarse una idea de los efectos que puede producir en el embrión todo cambio de posición, basta recordar lo que sufre una planta que al ser trasplantada, ha perdido toda la tierra de sus raicillas, o si, una vez trasplantada, se la mueve del lugar y eso que se la riega con cuidado y no tiene la delicadeza del embrión. La fijación obedece a varias causas: las semillas provistas de apéndices, pelos, alas, espinitas, se adhieren fácilmente a los suelos húmedos; el polvo llevado por el viento recubre un gran número de ellas; pero las lluvias, desempeñan el papel principal. El agua reblandece la tierra, que se adhiere a los tegumentos y fija de este modo la semilla, la cual queda enterrada a medias o a menudo completamente. De este modo, se ve preservada de la acción directa de los agentes externos y muy beneficiada. Las hojas caídas en el otoño desempeñan la misma función. Condiciones necesarias para la germinación Para que puedan germinar las semillas es necesario que reúnan ciertas condiciones (condiciones intrínsecas), y además deben concurrir simultáneamente algunos factores externos (condiciones extrínsecas). I. Condiciones intrínsecas o internas. 1º La semilla debe estar bien constituida 2º No haber sufrido ninguna alteración mecánica o química 3º Debe estar madura 4º Debe haber conservado la facultad germinativa a) La semilla debe estar bien constituida. Hay semillas buenas, con el embrión bien conformado y semillas malas, en las cuales el embrión no se ha desarrollado normalmente o no tiene las sustancias de reserva suficientes para poder germinar. En general, entre el embrión y los tegumentos de una semilla bien formada, no existe ningún espacio ocupado por el aire y la densidad de sus tejidos es superior a la del agua, de donde se sigue que las semillas maduras y bien formadas, echadas en un recipiente con agua, se va al fondo. En cambio las semillas mal constituidas flotan porque presentan cavidades llenas de aire. Este método para distinguir las semillas buenas de las malas no es absoluto, pues no conviene a la mayoría de las semillas oleaginosas, cuya densidad es inferior a la del agua.

7 b) La semilla no debe haber sufrido ninguna alteración mecánica ni química. Si el embrión ha sido cortado, la semilla no sirve; si la semilla sufre la acción de gases mefíticos (nocivos) o de sustancias antisépticas durante cierto tiempo, el embrión pierde su poder germinativo y muerte. c) La semilla debe estar madura. El embrión estará desarrollado y será apto para originar una nueva planta. Casi siempre la madurez de la semilla coincide con la del fruto. A veces como en los rosales y en los perales, las semillas no germinan sino uno o dos años después. Este descanso forzoso se debe con frecuencia a la dureza o impermeabilidad del fruto o de los tegumentos. En el durazno, la hierba mate, etc, las semillas tardan mucho en germinar, porque el agua penetra lentamente en ellas. En cambio en la araucaria la semilla germina en el fruto, antes que éste haya madurado, lo mismo sucede en algunas gramíneas y leguminosas. Así en las habas, la semilla germina cuando la vaina está aun verde; otro tanto sucede en el trigo que puede ser cortado antes que este completamente maduro. En esta y otras plantas, el embrión debe considerarse normalmente constituido antes de la madurez de la semilla. d) La semilla debe conservar la facultad germinativa. Las semillas pierden su poder germinativo después de un tiempo que varía según la especie vegetal, entre algunos días y decenas de años. En general, puede decirse que la mayoría de las semillas han perdido la facultad germinativa después de 15 a 20 años. Los casos de mayor longevidad observados no alcanzan a 100 años, pues solo tenían 85 las semillas de una leguminosa (casia) que logró germinar Becquerel; y es falso que hayan germinado las semillas de trigo encontradas en las tumbas egipcias. El trigo y el arroz germinan en buen porcentaje (más del 10%) después de 10 años, las demás gramíneas apenas alcanzan esta cifra. La sensitiva (mimosa), la conserva hasta 50 años y más.. Según esto, se ve que las semillas amiláceas de las leguminosas y de las gramíneas son la que conservan por más tiempo la facultad germinativa. En cambio, las semillas oleaginosas, como la nuez, el nabo, el ricino, se enrancian al oxidarse sus materias grasas al contacto con el aire y el embrión muere pronto. Más efímera es aún la existencia del embrión en las semillas de albumen córneo; bastarían algunas horas de exposición al sol para darle muerte. El café por ejemplo debe sembrarse poco después de madurar o bien, conservarse en un ambiente frío. II. Condiciones extrínsecas o externas (ambientales). Las más importantes son: el agua, el aire y el calor. a) El agua.- Una semilla no puede germinar en un ambiente seco, sean cuales fueren las demás condiciones. El agua es indispensable para romper los tegumentos, facilitar la salida del embrión y también para las reacciones químicas. En efecto, al agua hincha la semilla, provoca la ruptura de los tegumentos, disuelve las reservas nutritivas y facilita la acción de las diastasas, lo que permite al embrión alimentarse y desarrollarse. Por eso para apresurar la germinación de algunas semillas como el maíz, el trigo y el poroto, a veces se las deja varias horas en remojo, antes de sembrarlas. La semilla de hierba mate, cuyos tegumentos son muy resistentes y necesita casi un año para germinar se somete a

8 tratamientos con ácidos durante 3 o 4 días o se la trata con agua caliente a 80ºC para que germine más pronto. b) El aire.- Aunque las semillas respiren poco durante el estado de vida latente, al germinar consumen gran cantidad de oxígeno de donde resulta como la experiencia lo demuestra, que las semillas sembradas en una atmósfera de CO 2, de nitrógeno o de gas de alumbrado, no germinan, cualesquiera sean las condiciones de humedad y calor. Las semillas enterradas a mucha profundidad, tampoco germinan por falta de aire. De allí la importancia de remover la tierra, antes de sembrar, a fin de facilitar la aireación del suelo. c) El calor.- Es indispensable para despertar la semilla, es decir, para excitarla a abandonar el estado de vida latente y entrar en actividad; con todo, este calor debe ser moderado. En general, la temperatura más favorable para la semilla de los países templados oscila entre 20º y 35º. Cada especie vegetal tiene una temperatura mínima debajo de la cual no puede germinar, y una máxima, pasada la cual peligra el embrión; entre ambos límites se encuentra la temperatura óptima, o sea la mejor para el desarrollo rápido del embrión. Para el maíz, la mínima es 9º, la óptima 33º y la máxima 43º. Factores que impiden o favorecen la germinación 1º Los anestésicos como el éter o el cloroformo suspenden la germinación sólo mientras las semillas estén sometidas a su influencia. 2º Los antisépticos como el ácido fénico, el ácido bórico dan pronto muerte al embrión y detienen definitivamente la germinación. Lo mismo sucede con los gases irrespirables, gas carbónico y nitrógeno; pero necesitan más tiempo. 3º La luz.- Las semillas germinan tanto a la luz como en la oscuridad; pero la falta de luz impide la formación de la clorofila y los tallitos quedan amarillentos y endebles. 4º El frío y el calor.- tanto el uno como el otro pueden impedir la germinación, como se dijo al tratar de la temperatura mínima y máxima.

9 5º Electricidad.- Becquerel ha efectuado diversos experimentos sobre la influencia de la electricidad en la germinación, comprobando que la electricidad favorece el desarrollo del embrión. Las semillas electrizadas negativamente germinan antes que las sometidas a la acción de la electricidad positiva. Como la tierra está cargada de electricidad negativa, se colige que la electricidad del suelo es un agente activo en la germinación. Germinación de la semilla Para observar el desarrollo de las semillas basta colocar algunas en una vasija con musgo o arena húmeda. Al situar semilla de poroto (dicotiledónea, ver figura de arriba) en estas condiciones no tardaremos en ver desgarrarse los tegumentos, aparecer la raicilla y luego alargarse el tallito, que levantando los cotiledones, brotará a la superficie. La parte del tallo joven situado debajo de los cotiledones se llama hipocótile, y epicótile la parte situada encima. Finalmente se apartarán los cotiledones para dar paso a la gémula desarrollará sus hojitas verdes. Los cotiledones se arrugarán luego, cediendo su contenido para alimentar la plántula, hasta el momento en que ésta lo sustente por sus raíces y sus hojas. Si en lugar de una semilla de poroto se sembrase una bellota de encina, los fenómenos serían idénticos, pero los cotiledones permanecerían enterrados, en vez de ser arrastrados con el talluelo (ver figura de abajo, izquierdo). Tratándose de un grano de trigo (monocotiledónea, ver figura de arriba, derecha) la radícula al penetrar en la tierra detiene pronto su crecimiento y nace en cambio un manojo de raicillas que la reemplazan en sus funciones de absorción. Cuando los cotiledones son levantados fuera de la tierra, se llama epigeos (poroto, enredadera, haya, ricino); si quedan enterrados son hipogeos (encina, castaño, trigo, lino); en este caso el tallo carece de región hipocotílea. Se puede considerar terminado el periodo germinativo cuando se forma la clorofila en las hojas, es decir, cuando aparecen las primeras hojas verdes.

10 Fenómenos químicos durante la germinación A los fenómenos morfológicos descriptos acompañan fenómenos químicos. Algunos son exteriores, como la respiración, desprendimiento de calor, cambio de peso; todos muy fáciles de comprobar, haciendo germinar semillas en un frasco. Otros son internos y se relacionan con la digestión de las materias nutritivas y la alimentación de la plántula. Las sustancias de reserva o albumen, son digeridas por la acción de diversos fermentos o diastasas, que las vuelve solubles y asimilables. Dichos fermentos se originan en el albumen y más aún en los cotiledones (fig. A) y difieren con las principales sustancias que constituyen las reservas nutritivas. Las más importantes son: La amilasa que hidratan y transforman el almidón en glucosa soluble. La pepsina análoga al jugo gástrico, que transforma la aleurona en peptona asimilable. La saponasa que descompone la grasa o aceites en glicerina absorbible y en ácidos grasos que se convierten a su vez en almidón y glucosa. La invertina, que hidrata y transforma la sacarosa o azúcar ordinario, en glucosa y fructosa, ambas asimilables.