Desarrollo embrional vegetal
El punto de partida para la formación de un nuevo individuo pluricelular por reproducción sexual es el huevo activado o cigoto, en el cual empieza a desarrollarse el programa genético contenido en el ADN. En una primera etapa el cigoto se desarrolla hasta producir un nuevo ser, es decir hasta la germinación de la semilla en las plantas y el nacimiento en los animales: es el denominado desarrollo embrionario, de cuyo estudio se ocupa la embriología.
La segunda etapa o desarrollo postembrionario abarca desde la germinación de la semilla, en las plantas, o desde el nacimiento, en los animales, hasta que el nuevo individuo alcanza la madurez o estado adulto; es decir, cuando es capaz de reproducirse.
La parte de la biología que se ocupa del estudio del desarrollo tanto embrionario como postembrionario es la ontogenia. El desarrollo embrionario, regido por el programa genético especifico, implica cuatro tipos de procesos.
El cigoto activado inicia un proceso irreversible de crecimiento por multiplicación celular, lo que exige la síntesis de proteínas. Mediante la diferenciación, las células se especializan modificando su estructura a medida que van perdiendo su capacidad de vivir de forma independiente, lo cual implica un proceso de determinación, es decir la adjudicación de una función especifica a células o grupos de células embrionarias antes de que se produzca su diferenciación.
Paralelamente tiene lugar la morfogénesis o creación de la forma del embrión a través de una serie de cambios que conducen a la formación de un órgano o de una parte del cuerpo del futuro individuo.
Embriología vegetal
El desarrollo de los vegetales no se reduce a las primeras etapas de su vida, como ocurre en los animales, sino que en ellos perduran grupos de células embrionarias o meristemáticas a lo largo del ciclo vital que conservan la potencialidad de las células indiferenciadas.
Además, el desarrollo postembrionario es ilimitado en cuanto a la forma, presentando una gran elasticidad en función de estímulos o factores ambientales tanto internos como externos.
El embrión, fase juvenil exclusiva de las plantas adaptadas al medio terrestre (embriofitas), unas veces se desarrolla sobre la planta madre (musgos, hepáticas, licopodios, equisetos, helechos) y otras, dotado con antelación de materiales de reserva (semilla), prosigue su desarrollo libremente.
Una semilla típica consta de estructuras pertenecientes a tres generaciones distintas: el embrión o nuevo esporofito, el endospermo o tejido nutritivo derivado del gametofito femenino en las gimnospermas o de una fecundación doble en las angiospermas, y el epispermo o cubierta de la semilla, derivado del antiguo esporofito.
El alimento almacenado en el endospermo nutre al embrión hasta que éste es capaz de llevar una vida independiente y el epispermo lo protege contra la desecación, temperaturas extremas y muchos parásitos.
El embrión de las plantas con semilla es la fase inicial del nuevo esporofito (plántula), de desarrollo retenido (latencia) hasta que se inicia la germinación, y esta constituido por cotiledones u hojas embrionarias, epicótilo o plúmula (destinado a transformarse en el vástago de la nueva planta), radícula o raíz embrionaria e hipocótilo (parte central del embrión entre los cotiledones y la radícula, formando la conexión entre la raíz y el vástago).
La primera estructura de la plántula que emerge de la semilla es la raíz, ya que las primeras áreas de división celular del embrión son los meristemos de la raíz seguidos de los meristemos apicales de la punta de los tallos.
Embriología animal
El huevo o cigoto de los animales consta de dos partes: el citoplasma, que originará el embrión, y el vitelo nutritivo, que puede variar en cantidad y distribución para dar lugar a cuatro tipos fundamentales de huevos.
Los huevos isolecitos tienen escaso vitelo y uniformemente distribuido, mientras que los huevos heterolecitos tienen bastante vitelo y distribuido de forma desigual, acumulándose en el llamado polo vegetal del huevo (el polo opuesto recibe el nombre de polo animal).
En los huevos telolecitos el vitelo, abundante, ocupa casi todo el huevo, quedando el polo animal reducido a un pequeño casquete, mientras que los huevos centrolecitos tienen el vitelo distribuido centralmente, rodeando al verdadero citoplasma que ocupa el centro del huevo.
La segmentación se inicia con la división del cigoto por sucesivas mitosis en células llamadas blastómeros, formando una masa esférica o mórula que evoluciona al estado de blástula integrado por un blastodermo que rodea un espacio interior o blastocele.
En los huevos telolecitos, la segmentación es parcial y discoidal, de modo que sólo se segmenta el polo animal, mientras que en los centrolecitos es superficial y no se forma cavidad interna.
La gastrulación determina el diseño básico del adulto y se inicia con la invaginación de la blástula, acompañada de una reducción del blastocele y continúa con la formación de las hojas embrionarias que constituirán las primeras áreas diferenciadas del embrión y originarán los órganos y tejidos concretos del adulto.
Así como en los celenterados la gastrulación no pasa de la formación de dos hojas embrionarias, el ectodermo y el endodermo, en el resto de los animales se forma, además, una tercera capa entre las dos anteriores, el mesodermo, en el seno del cual aparece una cavidad que recibe el nombre de celoma.
La diferenciación del embrión se inicia después de la gastrulación y constituye la organogénesis o formación de los diversos órganos a partir de las hojas embrionarias.
Del ectodermo derivará la epidermis (y los demás órganos anejos) y el sistema nervioso central. Del endodermo, el tubo digestivo y diversos revestimientos internos.
Del mesodermo, el tejido conjuntivo, el sistema muscular, las gónadas, los aparatos circulatorio y excretor y el esqueleto de los cordados.
