SPOROPHYTE: OPRINDELSE OG EKSEMPLER - BIOLOGI - 2025

Den sporofyt er den diploide flercellede stadie i livscyklussen for en plante eller alge. Det stammer fra zygoten produceret, når et haploid æg befrugtes af en haploid sæd, og derfor har hver sporofytcelle et dobbelt sæt kromosomer, et fra hver forælder.

Landplanter og næsten alle multicellulære alger har livscyklusser, hvor en multicellulær diploid sporofytfase skifter med en flercellet haploid gametofytfase.

Af Paul Garais, via Wikimedia Commons

Planter med frø (gymnospermer) og blomstrende planter (angiospermer) har en mere fremtrædende sporophytfase end gametophyten og udgør grønne planter med rødder, stilk, blade og kegler eller blomster.

I blomstrende planter er gametofytter små og erstattes af spiret pollen og embryosækken.

Sporofytten producerer sporer (dermed navnet) ved meiose, som er en proces, der er kendt som "reduktionsdeling", der halverer antallet af kromosomer i hver sporstamcelle. De resulterende meiosporer (sporer, der stammer fra meiose) udvikler sig til en gametophyt.

De resulterende sporer og gametophyt er haploide, hvilket betyder, at de kun har et sæt kromosomer. Den modne gametophyte producerer mandlige eller kvindelige gameter (eller begge dele) ved mitose.

Forbindelsen mellem mandlige og kvindelige gameter producerer en diploid zygote, der vil udvikle sig til en ny sporofyt. Denne cyklus kaldes veksling af generationer eller veksling af faser.

Sporofytens oprindelse

Oprindelsen af ​​sporofytten i terrestriske planter (embryoner) repræsenterer et grundlæggende stadie i evolutionær udvikling. Alle organismer undtagen prokaryoter gennemgår regelmæssig seksuel reproduktion, der involverer en regelmæssig veksling mellem meiose og befrugtning, hvilket udtrykker to alternative generationer.

For at forsøge at forklare oprindelsen af ​​alternative generationer er der to teorier: den antitetiske og den homologe. Baseret på bevis for de mulige forfædre til landplanter accepteres den antithetiske teori som mere rimelig.

Der er dog visse modvekslinger med hensyn til den evolutionære proces med bryophytalger og overgangsperioden for jordplanter til pteridophytter. Disse to vigtigste ændringer analyseres bedst ved hjælp af neo-darwinistisk teori og andre evolutionære genetiske processer som reference.

Udtrykket terminal meiosis bruges også, da denne proces forekommer i slutningen af ​​livscyklussen for denne cellelinje. Disse organismer består af diploide celler, og haploide celler er repræsenteret af gameter.

Afslutningsvis danner sporofytten ikke gameter, men haploide sporer ved meiose. Disse sporer deler sig med mitose og bliver gametofytter, der producerer gameter direkte.

Sporofytter i landplanter

I disse plantearter dannes livscyklussen af ​​en veksling i generationer: fra diploid sporofyt til haploid gametofyt. Når det mandlige gamet og det kvindelige gamet forenes og befrugtning opstår, oprettes en diploid celle kaldet zygoten, som regenererer genereringen af ​​sporofytter.

På denne måde er livscyklussen for den jordiske plante diplo-haplonisk med mellemliggende eller spore meiose. Alle landplanter, med undtagelse af bryophytter og pteridophytes, er heterosporøse prøver, hvilket betyder, at sporophyten giver anledning til to forskellige typer af sporangia (megasporangia og microsporangia).

Megasporangia giver anledning til makrosporerne, og mikrosporangia giver anledning til mikrosporerne. Disse celler vil udvikle sig til henholdsvis kvindelige og mandlige gametofytter.

Formen af ​​gametophyten og sporophyten såvel som deres udviklingsgrad er forskellige. Dette er, hvad der er kendt som alternative heteromorfe generationer.

Sporofytter i bryophytplanter (alger)

Gruppen af ​​bryophytter, hvor moser og levervorter findes, udgør en dominerende gametophytfase, hvor den voksne sporofyt har brug for ernæring.

Den embryonale sporophyt udvikler sig ved celledeling af zygoten i det kvindelige seksuelle organ eller archegonium, og i sin tidlige udvikling fødes den af ​​gametophyten. Ved at have denne embryonale egenskab i livscyklussen (fælles for alle jordplanter) får denne gruppe navnet embryofytter.

I tilfælde af alger er der generationer af dominerende gametophytes, i nogle arter er gametophytes og sporophytes morfologisk ens (isomorf). I hestehaleplanter, bregner, gymnospermer og angiospermer, der har overlevet indtil i dag, er en uafhængig sporofyt den dominerende form.

Evolution af bryophytter

De første landplanter havde sporofytter, der producerede identiske sporer (isosporer eller homosporer). Forfædrene til gymnospermer perfektionerede komplekse heterosporiske livscyklusser, hvor mandlige og kvindelige gametophytproducerende sporer var i forskellige størrelser.

Kvindelige megasporer havde en tendens til at være større og mindre talrige end mandlige mikrosporer.

I Devonian-perioden udviklede nogle grupper planter sig uafhængigt af heterosporia og senere endosporia, hvor gametophytes minimalt transformeres inden for sporvæggen.

I eksosporiske planter, blandt hvilke moderne bregner, kommer gametophytter ud af sporen, bryder sporenes væg og udvikler sig udenfor.

I endosporiske planter udvikler megagametofytter sig inden i sporangiumet for at producere en meget lille multicellulær kvindelig gametofyt, der har kvindelige kønsorganer (archegonia).

Oocytterne befrugtes i archegonia med frit bevægende flagelleret sæd, produceret af miniatyriserede mandlige gametophytter i form af præpollen. Det resulterende æg eller zygote blev omdannet til den nye generation af sporofytter.

Samtidig bevares den store meiospore eller megaspore indeholdt i det modificerede sporangium af den oprindelige sporofyt inden i for-ægløsningen. Udviklingen af ​​heterosporia og endosporia betragtes som nogle af de første trin i udviklingen af ​​frøene, som nutidens gymnospermer og angiospermer producerer.

Bryophytes i dag

Gennem 475 millioner år har jordplanter perfektioneret og anvendt disse evolutionære procedurer. De 300.000 plantearter, der findes i dag, har en kompleks livscyklus, der skifter sporofytter (sporproducerende organismer) og gametofytter (gamet-producerende organismer).

I ikke-vaskulære planter, det vil sige, at de ikke har en stamme eller rod (grønne alger, moser og levervorter), er strukturen, der er synlig for det blotte øje, gametophyten.

I modsætning til karplanter som bregner og frøplanter har den sporofytter. Sporofytten fra en ikke-vaskulær plante genererer haploide, unicellulære sporer, og som et produkt af meiose sporangium.

Gennem jordens naturlige historie er det muligt for hver planteart at bevare uafhængige udviklingsmekanismer i relation til embryonale processer og artens anatomi. Ifølge biologer er denne information vigtig for at forsøge at forstå de evolutionære oprindelser af generationernes skifte.

1. Bennici, A. (2008). Landplanteres oprindelse og tidlige udvikling: problemer og overvejelser. Kommunikativ & integrativ biologi, 212-218.
2. Campbell, NA og Reece, JB (2007). Biologi. Madrid: Redaktionel Médica Panamericana.
3. Friedman, W. (2013). Et genom, to ontogenier. Videnskab, 1045-1046.
4. Gilbert, S. (2005). Udviklingsbiologi. Buenos Aires: Redaktion Médica Panamericana.
5. Sadava, DE, Purves, WH. (2009). Liv: Videnskaben om biologi. Buenos Aires: Redaktion Médica Panamericana.