Procesos Fundamentales en Biología y Geología: Ciclos, Reproducción y Desarrollo

Ciclo de Wilson: Dinámica de los Continentes

El Ciclo de Wilson describe la fragmentación y el reagrupamiento de los continentes como fases principales, un proceso que se repite aproximadamente cada 500 millones de años. Este ciclo comprende las siguientes etapas:

1. Grandes Lagos Africanos: Un punto caliente genera un abombamiento y adelgazamiento de la litosfera hasta la rotura del continente.
2. Mar Rojo: Se separan dos bloques continentales, y la litosfera oceánica se rellena de agua.
3. Océano Atlántico: Los continentes se separan aún más, formando una cuenca oceánica más grande con una dorsal oceánica desarrollada.
4. Formación de Arcos de Islas: En una cuenca oceánica grande y antigua, los bordes en contacto con el continente son más fríos y densos, lo que da lugar a una zona de subducción.
5. Orogénesis Andina: Ocurre la subducción bajo el borde del continente, que está sedimentado. La litosfera oceánica se pliega, formando una cadena montañosa.
6. Orogénesis Himaláyica: Una parte de la litosfera oceánica subducida, junto con dos continentes que van a colisionar, resulta en un proceso de obducción.

Ciclos Biológicos de Plantas

Ciclo Biológico de los Musgos

1. La cápsula se abre al madurar y libera las esporas.
2. La espora, haploide, germina y da lugar al gametofito, una planta con rizoides y tallo.
3. El gametofito haploide es la planta conocida como musgo. En él aparecen los anteridios y los arquegonios.
4. En los anteridios se forman los anterozoides y en los arquegonios las oosferas.
5. El anterozoide móvil se dirige al arquegonio, donde fecunda la oosfera y origina un cigoto diploide.
6. El cigoto da lugar al esporofito, que permanece unido al gametofito.
7. El esporofito es un pedúnculo con una cápsula (esporangio) donde se forman las esporas sexuales por meiosis.

Ciclo Biológico de los Helechos

1. En los esporangios se forman las esporas asexuales por meiosis.
2. Las esporas maduras se liberan, germinan y originan el gametofito haploide.
3. En el gametofito se encuentran los arquegonios y anteridios.
4. En los arquegonios se forman las oosferas y en los anteridios los anterozoides.
5. La fecundación de los gametos origina el cigoto diploide, que da lugar al esporofito.
6. El esporofito es el helecho adulto. En sus hojas se desarrollan los soros que contienen los esporangios.

Ciclo Biológico de las Espermatofitas

1. El esporofito es la planta adulta.
2. El gametofito masculino es el grano de polen, que se forma en la parte masculina de la flor.
3. En el gametofito se encuentran los esporangios masculinos, donde por meiosis se forman los granos de polen haploides.
4. Uno de los núcleos del grano de polen actúa como gameto masculino.
5. El gametofito femenino se forma en el ovario, donde se encuentra el saco embrionario o megaesporangio.
6. El megaesporangio produce megaesporas por meiosis, en las que se forman varios núcleos por división.
7. Uno de los núcleos, la ovocélula, actúa como gameto femenino.
8. La fecundación de los gametos origina el cigoto.
9. El cigoto genera el embrión, que permanece dentro de la semilla hasta formar el esporofito.

Morfología y Reproducción Floral

La Flor: Estructura y Función

La flor es una estructura formada por los órganos sexuales rodeados de hojas transformadas denominadas brácteas. En las angiospermas, la flor se compone de:

1. Pedúnculo: Tallo que sostiene la flor y del que surgen tres verticilios: el periantio, el androceo y el gineceo.
2. Periantio: Formado por el cáliz (sépalos) y la corola (pétalos).
3. Androceo: Verticilio sexual masculino, formado por estambres, que constan de filamento y antera (sacos polínicos).
4. Gineceo: Verticilio sexual femenino, formado por carpelos, que incluyen el ovario (con óvulos en su interior), el estilo y el estigma.

La reproducción floral sigue varios pasos clave: polinización, fecundación, formación de la semilla y del fruto, dispersión del fruto y germinación de la semilla.

Fecundación y Desarrollo Embrionario

Proceso de Fecundación

La fecundación es un proceso complejo que implica la unión de los gametos. Los pasos principales son:

1. El espermatozoide atraviesa la corona radiada y perfora la zona pelúcida gracias a la reacción acrosómica (liberación de enzimas), entrando en contacto con la membrana plasmática del óvulo.
2. Las membranas de los gametos se fusionan; la cabeza del espermatozoide penetra en el óvulo.
3. El óvulo se activa, segregando las enzimas de los gránulos corticales, lo que forma la membrana de fecundación y evita la fecundación por otros espermatozoides (polispermia).
4. Dentro del óvulo, ocurre la cariogamia, en la que el núcleo espermático y el núcleo del óvulo se fusionan, formando el núcleo diploide (2n) del cigoto.

Tipos de Desarrollo Embrionario

El desarrollo embrionario puede ocurrir de diferentes maneras, clasificándose según el lugar donde se desarrolla el embrión:

1. Ovípara: Los huevos ya fecundados son expulsados al medio externo para su desarrollo.
2. Ovovivípara: Los huevos ya fecundados se desarrollan dentro del progenitor, pero sin nutrición directa de este.
3. Vivípara: Son de fecundación interna. Los huevos fecundados se desarrollan en el aparato reproductor materno, que contribuye activamente a su nutrición y desarrollo.

Metamorfosis en Anfibios

La metamorfosis en anfibios es un proceso continuo y gradual en el que el renacuajo está activo y se alimenta constantemente para convertirse en el adulto terrestre y madurar sexualmente.