- A sporofita eredete
- Sporophytes a szárazföldi növényekben
- Sporofiták bryophyte növényekben (algák)
- A sejtek fejlődése
- Ma Bryophytes
A sporofita a növény vagy alga életciklusának diploid többsejtű stádiuma. A halogén petesejtek megtermékenyítésével keletkezett zigóta eredetéből származik, ezért minden sporofita sejtnek kettős kromoszóma-halmaza van, mindegyik szülőből egy.
A szárazföldi növényeknek és szinte az összes többsejtű algának életciklusa van, amikor a többsejtű diploid sporophyte fázis felváltva egy többsejtű haploid gametophyte fázissal váltakozik.
Paul Garais, a Wikimedia Commons segítségével
A magokat (gymnosperms) és a virágos növényeket (angiosperms) kiemelkedőbb sporophyte fázis jellemzi, mint a gametofit, és zöld növényeket képeznek gyökerekkel, szárral, levelekkel, kúpokkal vagy virágokkal.
A virágos növényekben a gametofiták kicsik és csíráztatott pollentel és az embriózsákkal helyettesíthetők.
A sporophyte spórákat (így a nevét) meiozis útján állítja elő, ami egy "redukciós megosztás" néven ismert folyamat, amely felére csökkenti a kromoszómák számát az egyes spóra őssejtekben. A kapott meiospórák (a meiozisból származó spórák) gametofitá alakulnak ki.
A keletkező spórák és gametofitok haploidok, ez azt jelenti, hogy csak egy kromoszómakészletük van. Az érett gametofita mitózissal termel férfi vagy női ivarsejteket (vagy mindkettőt).
A férfi és női ivarsejtek egysége diploid zigótát hoz létre, amely új sporofitává alakul. Ezt a ciklust generációk váltakozására vagy fázisok váltakozására hívják.
A sporofita eredete
A szárazföldi növények (embriók) eredete az evolúciós fejlődés alapvető szakaszát képviseli. Minden organizmus, a prokarióták kivételével, rendszeres szexuális szaporodáson megy keresztül, amely magában foglalja a meiozis és a megtermékenyítés rendszeres váltakozását, két alternatív generációt kifejezve.
A váltakozó generációk származásának magyarázatára két elmélet létezik: az antitatikus és a homológ. A szárazföldi növények esetleges őseinek bizonyítékai alapján az antitétikai elméletet ésszerűbbnek tekintik.
Vannak azonban bizonyos kompromisszumok a bryophyte algák evolúciós folyamatával és a szárazföldi növények pteridofitákká történő átmeneti időszakával kapcsolatban. Ezt a két fő változást a neo-darwini elmélet és más evolúciós genetikai folyamatok referenciaként történő felhasználásával lehet a legjobban elemezni.
A terminális meiozis kifejezést is használjuk, mivel ez a folyamat ezen sejtvonal életciklusának végén következik be. Ezek az organizmusok diploid sejtekből állnak, és a haploid sejteket ivarsejtek képviselik.
Összegezve, a sporophyte nem mezteseket alkot, hanem haploid spórákat meiozis segítségével. Ezek a spórák mitózissal osztódnak és gametofitákká válnak, amelyek közvetlenül ivarsejteket termelnek.
Sporophytes a szárazföldi növényekben
Ezekben a növényi fajokban az életciklus generációk váltakozása útján alakul ki: a diploid sporophyttól a haploid gametophyteig. Amikor a hím és a női ivarsejt egyesül, és megtermékenyül, létrejön egy zigóta nevű diploid sejt, amely regenerálja a sporofiták generációját.
Ilyen módon a szárazföldi növény életciklusa diplo-haplonic, közbenső vagy spórás meiosissal. Az összes szárazföldi növény, a bryophytes és a pteridophytes kivételével, heteroszporos minták, ami azt jelenti, hogy a sporophyte kétféle típusú sporangiát (megasporangia és microsporangia) okoz.
A megasporangia okozza a makrospórákat, a mikrosporangia pedig a mikrospórákat. Ezek a sejtek nőstény és férfi gametofitákká alakulnak ki.
A gametofita és a sporofita alakja, valamint fejlettségük eltérőek. Ezt hívják alternatív heteromorf generációkként.
Sporofiták bryophyte növényekben (algák)
A brofita csoport, ahol mohák és májfűek találhatók, domináns gametofita fázist mutat be, amelyben a felnőtt sporophyte táplálékot igényel.
Az embrionális sporofiták a nőstény szexuális szervben vagy archegoniumban a zigóta sejtmegosztásával alakulnak ki, és korai fejlődésében a gametofit táplálja. Mivel az életciklusban ez az embriójellemző (mely minden szárazföldi növényre jellemző), ennek a csoportnak az embriofiták nevét kapják.
Az algák esetében vannak domináns gametofiták nemzedékei, egyes fajokban a gametofiták és a sporofiták morfológiailag hasonlóak (izomorf). A zsurlófű növényekben, páfrányokban, tornacsírafélékben és angiospermökben, amelyek a mai napig fennmaradtak, a független sporofita az uralkodó forma.
A sejtek fejlődése
Az első szárazföldi növényekben sporofiták voltak, amelyek azonos spórákat hoztak létre (izospórák vagy homospórák). A gymnosperms ősei komplex heteroszporikus életciklusokat fejlesztettek ki, amelyekben a hím és nőstény gametofitákat termelő spórák különböző méretűek voltak.
A női megaspórák általában nagyobb és kevésbé voltak, mint a férfi mikrospórák.
A devoni időszakban néhány növénycsoport önálló heterosporia, később endosporia fejlődött ki, amelyben a gametofiták minimális mértékben átalakulnak a spóra falán.
Az exosporikus növényekben, amelyek között a modern páfrányok is vannak, a gametofiták a spórából kijönnek, lebontják a spóra falát, és kívülről fejlődnek.
Az endoszporikus növényekben a megagametofiták a sporangiumban fejlődnek ki, és nagyon kicsi, többsejtes női gametofitát képeznek, amelynek női nemi szervei vannak (archegonia).
A petesejteket az archegonia területén szabadon mozgó flagelilezett spermákkal megtermékenyítik, amelyeket miniatürizált hím gametofiták termelnek előpollen formájában. A kapott tojást vagy zigótát a sporofiták új generációjává alakítottuk.
Ugyanakkor az eredeti sporophyte módosított sporangiájában található egyetlen nagy meiospóra vagy megaspóra megmarad az pre-ovulumban. A heterosporia és az endosporia evolúcióját a magok fejlődésének első lépéseinek tekintik, amelyeket a mai gimnosa és az angiosperms termelnek.
Ma Bryophytes
A szárazföldi növények 475 millió év alatt tökéletesítették és alkalmazták ezeket az evolúciós eljárásokat. A ma létező 300 000 növényfaj komplex életciklusával rendelkezik, amely felváltja a sporofitákat (spóratermelő szervezetek) és a gametofitákat (ivarsejttermelő szervezetek).
Nem vaszkuláris növényekben, vagyis nem rendelkeznek szár vagy gyökér (zöld alga, moha és májfű), szabad szemmel látható struktúra a gametofita.
A vaszkuláris növényektől, például a páfrányoktól és a vetőmagoktól eltérően, sporofitákkal rendelkezik. A nem vaszkuláris növény sporofitja haploid egysejtű spórákat generál, és a meiosis eredményeként a sporóniumot.
A föld természetes története során minden növényfaj képes megőrizni az embrionális folyamatokkal és a faj anatómiájával kapcsolatos független fejlődési mechanizmusokat. A biológusok szerint ez az információ elengedhetetlen ahhoz, hogy megértsük a generációk váltakozásának evolúciós eredetét.
- Bennici, A. (2008). A szárazföldi növények származása és korai fejlődése: problémák és megfontolások. Kommunikatív és integráló biológia, 212–218.
- Campbell, NA és Reece, JB (2007). Biológia. Madrid: szerkesztő Médica Panamericana.
- Friedman, W. (2013). Egy genom, két ontogenia. Science, 1045-1046.
- Gilbert, S. (2005). Fejlődési biológia. Buenos Aires: szerkesztő Médica Panamericana.
- Sadava, DE, Purves, WH. (2009). Élet: A biológia tudománya. Buenos Aires: szerkesztő Médica Panamericana.