Germinación CIENCIA

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Ciencia

Definición. La característica que diferencia a las angiospermas frente a las gimnospermas (v. FANERóGAMAS) es la presencia de óvulos encerrados en un ovario de procedencia carpelar, que termina en uno o más estilos y éstos en sus correspondientes estigmas. Una vez que la flor (v.) ha sido polinizada (v. POLEN) y se ha verificado la fecundación (v.), el ovario pasa a fruto y el óvulo pasa a semilla u órgano capaz de regenerar una nueva planta mediante un proceso llamado g.

Una semilla (v.), en esquema, consta de una primera capa protectora, formada por dos cubiertas denominadas testa y tegmen, que recubren a una masa de tejido nutritivo en cuyo interior se encuentra el embrión. Éste consta de una serie de partes, que irán originando las correspondientes en la planta adulta; las partes más importantes son los cotiledones, en número variable según los grupos vegetales: uno en las monocotiledóneas, dos en las dicotiledóneas y número variable en las gimnospermas (v. FACNEXÓGAMAS). Intermedio entre los dos cotiledones, en el caso de las dicotiledóneas, se encuentra un ápice de crecimiento que dará lugar al tallo y hojas; es el epicótilo. En posición justamente opuesta, se encuentra el hipocótilo, o punto de crecimiento basal, que termina en la zona de la radícula.

Mecanismo de la germinación. Mediante los procesos de diseminación de la semilla, bien sea por el aire, por los animales o por el agua, un porcentaje de las semillas que se están dispersando alcanzan las capas del suelo óptimas para su desarrollo. En este momento, la semilla toma agua del medio, del suelo, y se hincha; al aumentar de tamaño los tejidos por esta adquisición de agua, ejercen una presión sobre las cubiertas protectoras y las desgarran. Al mismo tiempo, comienza a desarrollarse el embrión, a expensas del tejido de nutrición, para estar preparado a subsistir en el momento de ruptura de la cubierta seminal.

Al germinar la semilla, lo primero que, por lo general, se hace visible a ras de tierra es la radícula con el hipocótilo, es decir, el polo de crecimiento basal; y, al cabo de cierto tiempo, aparecen los cotiledones incoloros. Una vez que éstos ya han aflorado, continúa el crecimiento de la nueva planta, con el alargamiento del tallo y aparición de las hojas, capaces de realizar la fotosíntesis.

El proceso de g. es frecuente que ocurra en la estación siguiente a la formación; pero, como el poder de g. varía mucho de unas especies a otras, el tiempo que transcurre entre la formación de la semilla y la aparición de la nueva planta está sujeto a numerosas variaciones.

Casos extremos se pueden citar en los géneros Salix y Populus (sauce y álamo) que sólo retienen el poder de g. durante unos días, frente a especies cuyas semillas han germinado después de más de 100 años de encontrarse en estado de reposo; tal es el caso de Nelumbo nucifera, cuyas semillas germinan, en un 100%, después de 200 años de estar almacenadas en turba húmeda.

Condiciones de germinación. La semilla, que desde la planta madre ha caído al suelo, no puede desarrollarse si no median determinadas condiciones por parte del medio ambiente y, por otra parte, inherentes a la propia semilla. El tiempo que transcurre desde que la semilla abandona la planta madre hasta que comienza su g. se denomina tiempo de reposo; tiempo muy variable, que puede oscilar entre unos pocos días y varios años. Entre los factores ambientales necesarios para la g. de la semilla se pueden citar, como fundamentales: aireación, humedad, temperatura y luz.

Humedad. Una de las principales causas del reposo de la semilla es la falta de humedad; como el primer fenómeno que ha de ocurrir para que la g. se lleve a cabo es la ruptura de la cubierta protectora, si no existe la suficiente cantidad de agua para provocar el hinchamiento, es imposible la salida del embrión. Al mismo tiempo, la presencia de agua es necesaria para permitir una difusión de los coloides del citoplasma y una hidrólisis de las sustancias acumuladas, que permiten el ser utilizadas como nutrientes para el embrión. La capacidad de tomar agua de las semillas es considerable hasta el punto de que existen algunas capaces de retener varias veces su propio peso en agua.

Aireación. Para la g. es igualmente necesaria una buena aireación, pues al aumentar todo el metabolismo del embrión, durante el crecimiento, es necesaria una oxigenación que atienda suficientemente a los procesos respiratorios que se desencadenan. Si las semillas han

caído en zonas muy profundas, de donde no pueden ser removidas o donde la aireación es insuficiente, no llegan a culminar sus procesos de desarrollo, apareciendo una g. irregular que no llega a buen término. Un efecto análogo a la falta de oxígeno puede resultar de terrenos abonados excesivamente, en los que la cantidad de anhídrido carbónico que se desprende sea excesiva y, por el contrario, mínima la de oxígeno aprovechable.

Temperatura. Es otro de los factores limitantes de la g., de tal manera que todas las especies tienen un intervalo óptimo favorable, marcado por dos temperaturas extremas: una por frío, y otra por calor. Este periodo, propio de cada grupo, es muy variable, pero en general puede decirse que las temperaturas alternantes favorecen la g. de todas las semillas.

Luz. Los efectos de la abundancia o carencia de luz sobre las semillas no son aún bien conocidos; las semillas contienen determinado tipo de sustancias "informadoras" de la cantidad de luz que reciben y que les permite reaccionar de modo conveniente, germinando en el momento en que las condiciones ambientales indiquen determinadas garantías de supervivencia. La respuesta de las semillas es más sensible en presencia de luz roja, mientras que si se realiza el experimento con luz ultrarroja, se retrasa la g. La ausencia de luz afecta a las semillas enterradas a profundidad, de tal manera que quedan en estado de reposo en forma de reserva en zonas de cultivo y, al ser llevadas a la superficie por la labranza, germinan inundando los cultivos de malas hierbas.

Fenómenos inherentes a las semillas. Una de las causas más frecuentes de inviabilidad de las semillas es la dureza e impermeabilidad, tanto al oxígeno como al agua, de los tejidos que forman los tegumentos; carácter que, con frecuencia; aparece en distintos grupos del reino vegetal. La única solución para que germinen estas semillas es la corrosión lenta y continua de las cubiertas; procesos que se dan en la Naturaleza, de forma espontánea, durante la seminación unas veces y otras al pasar determinadas semillas por el tubo digestivo de ciertos animales y estar sometidas a la acción de los enzimas digestivos.

Artificialmente esta erosión se provoca tratando químicamente las semillas por álcalis o ácidos, según la naturaleza de los tejidos de protección, o bien calentando a temperaturas adecuadas o agitándolas en presencia de arena gruesa, que actúa como agente erosivo. Las semillas de tegumento duro son especialmente longevas pero, si se someten a un largo almacenamiento, las proteínas que contienen se coagulan gradualmente o se transforman en tipos insolubles, que no permiten que, al ser plantadas, crezcan los embriones.

El proceso de aparición de la nueva planta al aire presenta el problema mecánico de abrirse camino a través del suelo, hasta llegar a la superficie. Si este empuje estuviera a cargo de la zona apical del tallito, portador de los tejidos de crecimiento, estos meristemas no resistirían el rozamiento; y así, para lograr alcanzar el nivel del suelo sin deterioro de los tejidos, la mayoría de las plantas recurren al sistema de emerger en forma de gancho, presentando al roce una zona más resistente que la apical que, posteriormente, se endereza por efecto de la presencia de luz, fenómeno del que informa el pigmento fitocromo.

V. t.: FISIOLOGÍA I, 1; SEMILLA; FRUTO I; CRECIMIENTO.

Mª E. RON ALVAREZ.

BIBL.: W. H. MULLER, Botany. A junctional Approach, 2 ed. Nueva York 1969; P. M. RAY, La planta viviente. Conceptos modernos dé las actividades biológicas de las plantas, México 1964; J. E: WEAVER y F. E. CLEMENTS, Ecología vegetal, Buenos Aires 1944; C. L. PORTER, Taxonomy of Flowering Plants, 2 ed. San Francisco 1967; J BONNER y A. W. GALSTON, Principios de fisiología vegetal, Madrid 1959.