CONSECUENCIAS DE LA POLIPLOIDÍA.
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Para analizarlas, comparamos citotipos diploides con citotipos autoploides.
*Según Stebbis y Levan: Los autoploides estaban mal adaptados.
*Según Levin: Esto no es así; puede ser que la duplicación sea adaptativa.
Consecuencias fisiológicas.
- Aumenta el tamaño celular.
En autoploides el aumento es dos veces. Supone una disminución de la relación superficie-volumen con las consecuencias fisiológicas que ello acarrea: crecimiento más lento.
Ejemplo: Entre las herbáceas, las poliploides suelen ser plantas perennes.
- Ciclo celular más lento.
- Nivel hormonal menor.
- Relaciones hídricas: Menor densidad de los estomas pero mayores células guarda y por menor transpiración. Por ello los poliploides aguantan mejor en ambientes más secos que el diploide.
- Aumenta el metabolismo secundario, aparecen nuevas sustancias. Resistencia a plagas, herbivoría, enfermedades etc.
- La fotosíntesis disminuye un 10%
- Desarrollo: Semillas más grandes, que germinan más despacio y con un índice de germinación menor. Las plántulas son más robustas, con un crecimiento inicial más rápido (sólo inicial). En general florecen más tarde pero se extiende el periodo, alargando el ciclo que en muchas circunstancias, se manifiesta cambiando de anual a perenne.
Consecuencias en cuanto a los sistemas reproductivos.
- En incompatibilidad gametofítica, rotura de esta.
- Cambio en la arquitectura floral y tamaño de la flor.
La poliploidía supone cambios en las características ecológicas o de adaptabilidad de las especies.
Consecuencias genéticas.
Aunque las plantas soportan la poliploidía, tienen intolerancia a una gran cantidad, es decir, no puede crecer el número de copias infinitamente.
Grif (2000) Estudio sobre el porcentaje de poliploides en las familias de monocotiledóneas:
En familias de índice menor a 10, el porcentaje de poliploidía es muy alto (80-90%), Ejemplo: Cyperaceae.
En familias con índice alto (50-80%), el porcentaje se reduce al 20-25%
Ejemplo: Liliáceas
Dentro de los géneros ocurre lo mismo.
Esto es una desventaja pero la poliploidía tiene consecuencias positivas:
- Sobre todo la alopoliploidía que supone nuevos genes, nuevas combinaciones, nuevas novedades genéticas.
- Puede haber altos niveles de heterocigosidad. La alopoliploidía, especialmente, puede suponerlo, siendo mayor la adaptabilidad a medios más variables. La heterocigosidad (no sólo alopoliploides) permite una mayor variabilidad de isoenzimas,
Ejemplo: Enzima dimérico
| Diploide | 2 homodímeros por planta 1 heterodímero por planta |
| Tetraploide | Con tres alelos: 3 homodímeros por planta 3 heterodímeros por planta Con cuatro alelos: 4 homodímeros por planta 6 heterodímeros por planta. |
Diferenciación geográfica.
Se estudió el género Draba (Brassicaceae)
Se comparó amplitud ecológica con poliploidía. Para ello, se registró todos los tipos de medio donde vivía y se comprobó donde habitaba cada especie. Pero aunque sacaron algunas conclusiones, no fueron determinantes, ya el efecto se diluía cuando se hacía el estudio sobre más de 400 especies.
Plantago media (Plantaginaceae), las poblaciones de la península ibérica son diploides y las de Europa tetraploides.
Spiranthes diluvialis (Orquidaceae). Alopoliploide.
Distribución muy reducida, sólo en laderas de montaña en lugar de sitios húmedos como los parentales.
Antennaria rosea (Asteraceae)
Rango ecológico (altitud en montaña) mayor que sus parentales.
EN CONCLUSIÓN:
Los poliploides pueden tener rangos ecológicos muy diferentes a los parentales (tanto por encima como por debajo.
Gran relación entre el rango de poliploides y la latitud. La poliploidía aumenta con la latitud. En las zonas tropicales y subtropicales es donde menos poliploides hay.
Mayor tolerancia al frio en poliploides pero no cambia el porcentaje de de poliploides valle-cumbre.
Los poliploides son favorecidos en sitios inestables.
La poliploidía se concentra sobre todo en herbáceas perennes.
LA POLIPLOIDÍA COMO MECANISMO EVOLUTIVO.
La evolución puede ser muy rápida en alopoliploides.
Ejemplo: Tragopogon (Asteraceae) Es mediterráneo pero a principios del S.XX se introdujo en América.
Son tres especies: T. pratensis, T. porrifolius y T.dubius todos ellos n=6 y 2n=12
En 1950, Ownbey, describió alopoliploides n=12 y 2n=24: T. miscellus y T. mirus, originadas de las tres anteriores.
Dedujo que T. miscellus se había producido por un cruce entre T.pratensis y T.dubius; y que T.mirus por cruce entre T. porrifolius y T.dubius
Pero además, T. miscellus y T. mirus son polifiléticos porque están implicados procesos diferentes de alopoliploidía (20 procesos en T.miscellus y 12 en T.mirus; pudiendo ser parental femenino y masculino diferentes).
Los poliploides se suelen producir por procesos repetidos independientes y si analizamos los cariotipos, los complementos de los parentales no permanecen aislados sino que hay diversos procesos de reorganización cromosómica.
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