La alternancia de generaciones es un proceso que ocurre en plantas, protistas y hongos, en el cual los organismos pasan por generaciones que se reproducen sexualmente o asexualmente para perpetuar la especie. Un circuito completo constituye un ciclo de vida completo para el organismo, ya sea un helecho o un alga. Varias generaciones ocurren durante un solo ciclo de vida, en contraste con la mayoría de los animales.
Para comprender cómo funciona la alternancia de generaciones, es necesario revisar algunos términos básicos de biología. Las células diploides contienen un conjunto completo de información genética en forma de cromosomas, mientras que las células haploides solo contienen la mitad de los cromosomas. Los seres humanos y otros animales son diploides y producen pequeñas cantidades de células haploides con el fin de reproducirse, pero los organismos que experimentan la alternancia de generaciones son capaces de vivir tanto en formas diploides como haploides. La meiosis es un tipo de división celular que da como resultado cuatro células haploides, mientras que la mitosis produce dos células hijas que son idénticas a la célula madre, que contienen toda la información genética que se encuentra en la madre.
En su fase haploide, también conocida como generación de gametofitos, los organismos producen esporas haploides a través del proceso de mitosis. Estas esporas pueden fusionarse entre sí para crear un cigoto que contiene información genética de un solo padre o de dos padres diferentes de la misma especie. La generación de gametofitos es la fase en la que el organismo se reproduce sexualmente, brindando la oportunidad de intercambiar información genética con otros organismos.
El cigoto fertilizado de la generación de gametofitos se convierte en un esporofito, que tiene células diploides. Las células del esporofito se someten a meiosis para crear células haploides que se convierten en gametofitos, comenzando así una nueva fase y llevando al organismo completamente a través del ciclo, desde el gametofito al esporofito y viceversa. Muchas personas han notado que algunos organismos atraviesan estas fases en diferentes épocas del año, como durante la temporada de polen de primavera.
Estas fases alternas pueden verse marcadamente diferentes en algunas especies. En algunos organismos, el esporofito es la forma dominante; los árboles, por ejemplo, son esporofitos. En otros organismos, el gametofito es el organismo dominante, como se ve en las hepáticas. En las plantas con flores, los gametofitos se desarrollan a un nivel microscópico en el polen y las flores, y la gente ve principalmente la forma esporofita. La alternancia de generaciones y las diversas formas en que se manifiesta son una ilustración interesante de la diversidad de la vida.