SPORANGIUM: EGENSKABER, DELE OG FUNKTIONER - BIOLOGI - 2025

Den sporangium defineres som kapslen eller sæk-lignende struktur, til stede i mange planter og svampe, inden for hvilke reproduktive sporer dannes og lagres. Ordet sporangium stammer fra to græske ord; "Sporus", der betyder spore, frø og "angio", hvilket betyder rør, kar eller beholder.

Svampe, planter og andre organismer producerer sporangia på et tidspunkt i deres livscyklus. I sporangia kan sporer produceres ved mitoselignende celledeling.

Figur 1. Sporangium med sporer inde. Kilde: UBA Wikimedia Commons.

I mange arter af svampe og i langt de fleste landplanter er sporangia imidlertid de strukturer, hvor meiose generelt forekommer, hvilket producerer sporer med kun et sæt kromosomer (haploid).

Sporangia i svampe

Nogle grupper af svampe, der betragtes som de mest primitive eller mindst udviklede, har sporangier eller kapsler, hvor sporer dannes. Disse sporangier indeholder haploid cytoplasma og kerner og er placeret i enderne af specialiserede lufthyfer, kaldet sporangiophores.

Disse primitive svampe adskiller sig fra mere udviklede svampe, idet deres aseksuelle sporer er endogene, dvs. at de dannes i strukturer inden i svampen. Sporangiet spiller en vigtig rolle i aseksuel reproduktion og en indirekte rolle i seksuel reproduktion.

Hver spore dannes i sporangiet ved at omgije sig selv med en stærk ydre membran, haploid kerne og cytoplasma. Disse sporer spredes gennem forskellige mekanismer (afhængigt af svampetypen), og gennem aseksuel reproduktion spirer de på egnede underlag og producerer haploide hyfer.

Svampe sporangia der danner sporer med flagella (zoosporer)

Primitive akvatiske og landlige svampe dannes inden for deres sporangia flagellate sporer (zoosporer), der giver dem mulighed for at svømme.

Zoosporer af primitive akvatiske svampe kan svømme i det omgivende vand takket være deres flagellum. Zoosporerne fra primitive jordlige svampe frigøres kun fra sporangiet, når det regner, det vil sige når der er meget luftfugtighed i miljøet.

Zoosporerne fra de primitive landlige svampe svømmer ved hjælp af flagellum som drivmiddel vedhæng blandt jordens partikler våde af regn. De kan også svømme på våde planteoverflader, for eksempel på blade efter regn.

Svampe sporangia der danner sporer uden flagella

Nogle typer svampe har også sporangia, der danner sporer, der ikke har flagella eller evne til at bevæge sig, men er spredt med vinden.

Svampesporangia og deres rolle i seksuel reproduktion

Svampes seksuelle reproduktionscyklus varierer også afhængigt af den gruppe eller filyl, som svampen tilhører. For nogle svampe er sporangiet indirekte involveret i seksuel reproduktion.

F.eks. For svampe i Zygomycota-gruppen forekommer seksuel reproduktion, når de forenelige haploide hyfer fra to individer under ugunstige miljøforhold forenes, hvor deres cytoplasmer smelter sammen og danner et zygosporangium.

De haploide kerner i zygosporangia smelter også sammen og danner diploide kerner, det vil sige med to serier af hvert kromosom. Når eksterne miljøforhold forbedres og er gunstige, kan zygosporangium spire, gennemgå meiose-lignende celledeling og producere et sporangium, der sprænger dens kapsel og frigiver sporer.

Sporangia på landplanter

I jordplanter såsom moser, levervorter og Anthocerotophytas danner en uforgrenet sporofyt (flercellede strukturer af planter i dens diploide fase, der producerer haploide sporer) et enkelt sporangium med en kompleks struktur.

Det er relevant på dette tidspunkt at påpege, at moser er små planter af Briophyta-gruppen, ikke vaskulære, dvs. at de ikke har ledende kar.

Levervorterne er også Briophytes, ikke vaskulære, små flerårige urter fra meget fugtige områder med en form, der ligner en lever, som i modsætning til moser har encellede rhizoider. Anthocerotophyta er en gruppe af meget primitive vaskulære højere planter.

En haploid celle indeholder et enkelt sæt kromosomer i kernen. En diploid celle indeholder to sæt kromosomer i dens kerne.

Langt de fleste af ikke-kar-planter (som ikke har sæbe-ledende kar), såsom flere af Licophytas (primitive planter) og de fleste af bregnerne, producerer kun en type sporer (de er homosporiske arter).

Nogle leverplanter, de fleste Licophytas og nogle bregner, producerer to typer sporer og kaldes heterosporiske arter. Disse planter producerer to typer sporer: mikrosporer og megasporer, der giver anledning til gametofytter.

Gametofytter, der stammer fra mikrosporer, er mandlige, og gametofytter, der stammer fra makrosporer, er kvinder. I nogle tilfælde dannes de to sporesorter i det samme sporangium.

I de fleste heterosporiske planter er der to typer sporangia, kaldet mikrosporangia (som producerer mikrosporer) og makrosporangia (som danner makrosporer). Sporangia kan være terminal, hvis de dannes i enderne, eller i sideretningen, hvis de er placeret langs siderne af stænglerne eller blade.

Fern sporangia

I bregner findes sporangia ofte på undersiden af ​​blade og danner tætte aggregater kaldet sori. Nogle bregner har sorien i bladesegmenter eller langs kanten af ​​bladene.

Figur 2. Sporangia på undersiden af ​​bladene på en bregne observeres sorien. Kilde: pixabay.com

Lycophyta sporangia

Lycophyta-planter har deres sporangia på den øverste overflade af bladene eller lateralt på stilkene.

Cicadaceae sporangia

Cicadaceae-familien består af en enkelt planterge, slægten Cycas. De er planter, der ligner palmetræer, der er hjemmehørende i kontinenterne Asien, Afrika og Oceanien.

Cicadaceae har blade, der danner aggregater kaldet strobili. De danner deres mikrosporangia på strobili. Megasporangia dannes i ægløsning, i strobili af separate togræsplanter, dvs. forskellige mandlige og kvindelige planter.

Sporangia i nåletræer

Nåletræer, som fyrretræer, har deres mikrosporangia i bladaggregater eller pollen i strobili. Æggene er placeret på modificerede stilkeakser.

Sporangia på frøplanter

I alle planter, der har frø, dannes sporer ved meiosis-celledeling og udvikles inden i sporangium og bliver gametofytter. Mikrosporerne udvikler sig til mikrogametofytter eller pollen. Megasporerne danner megagametofytter eller embryosække.

Sporangia på blomstrende planter

Blomstrende planter indeholder mikrosporangia i stamensernes anter og megaesporangia i ægløsning, inden blomsternes æggestokke.

Dele af sporangium

Den indre struktur i sporangia består af en steril, ikke-reproduktiv struktur, der strækker sig inde og kaldes en columella. Dette udfører funktioner til understøttelse af sporangium. I svampe er columella muligvis ikke forgrenet.

På den anden side har kapslen eller sækken, der udgør sporangiumet, en stærk og modstandsdygtig væg, der går i stykker, hvilket frigiver sporerne under særlige forhold afhængigt af svampetypen.

Sporangiumets funktioner

Sporangiet udfører vigtige funktioner i produktionen og beskyttelsesaflejring af sporer. Det er det sted, hvor sporer produceres og opbevares, indtil gunstige eksterne betingelser for deres frigivelse opstår.

Referencer

1. Alexopoulus, CJ, Mims, CW og Blackwell, M. Redaktører. (nitten og seksoghalvfjerds). Indledende mykologi. 4. udgave. New York: John Wiley og sønner.
2. Dighton, J. (2016). Svampe økosystemprocesser. 2. udgave. Boca Raton: CRC Press.
3. Kavanah, K. Redaktør. (2017). Svampe: Biologi og applikationer. New York: John Wiley.
4. Mouri, Y., Jang, MS, Konishi, K., Hirata, A, et al (2018). Regulering af sporangiumdannelse af den orphan response regulator TcrA i den sjældne actinomycete Actinoplanes Molecular Microbiology 107 (6): 718-733. doi: 10.1111 / mmi.13910
5. Strasburger, E., Noll, F., Schenk, H. og Schimper, AFW opdateret version af Sitte, P., Weiler, EW, Kaderit, JW, Bresinsky, A. og Korner, C. (2004). Botanisk traktat. 35 ^til udgave. Barcelona: Redaktionel Omega. Oversat fra originalen på tysk: Strasburger. Lehrbuch der Botanik fur Hochschulen. Berlin: Verlag.