SPOROPHYTE: ALKUPERÄ JA ESIMERKIT - BIOLOGIA - 2026

Sporophyte on diploidi monisoluisessa vaiheessa elinkaaren kasvin tai levä. Se on peräisin tsygootista, joka tuotetaan, kun haploidia munaa hedelmöitetään haploidisella siittiöellä, ja siksi jokaisella sporofyyttisolulla on kaksinkertainen joukko kromosomeja, yksi jokaisesta vanhemmasta.

Maa-kasveilla ja melkein kaikilla monisoluisilla leväillä on elinkaari, jolloin monisoluinen diploidi sporofyyttifaasi vuorottelee monisoluisen haploidisen gametofyyttifaasin kanssa.

Kirjoittanut Paul Garais, Wikimedia Commonsin kautta

Kasveissa, joissa on siemeniä (gymnosperms) ja kukinnan kasveja (angiosperms), on selkeämpi sporofyyttifaasi kuin gametofyteissä, ja ne muodostavat vihreitä kasveja, joiden juuret, varsi, lehdet ja käpyjä tai kukkia.

Kukkakasveissa gametofyytit ovat pieniä, ja ne korvataan itämällä siitepölyllä ja alkionpussilla.

Sporofytti tuottaa itiöt (tästä johtuen sen nimensä) meioosilla, mikä on "pelkistysjakautumiseksi" kutsuttu prosessi, joka puolittaa kromosomien lukumäärän kussakin itiön kantasolussa. Tuloksena olevat meiosporit (meioosista peräisin olevat itiöt) kehittyvät gametofyyttiksi.

Tuloksena olevat itiöt ja gametofyytit ovat haploideja, tämä tarkoittaa, että heillä on vain yksi joukko kromosomeja. Kypsä gametofyytti tuottaa miehen tai naisen sukusoluja (tai molempia) mitoosin avulla.

Uros- ja naaraspuolisten sukusolujen liitto tuottaa diploidisen tsygootin, joka kehittyy uudeksi sporofytiksi. Tätä sykliä kutsutaan sukupolvien vaihtamiseen tai vaiheiden vaihtamiseen.

Sporofyytin alkuperä

Sporofyytin alkuperä maanpäällisissä kasveissa (alkioissa) edustaa evoluutiokehityksen perustavaa vaihetta. Kaikille organismeille prokaryooteja lukuun ottamatta tapahtuu säännöllinen sukupuolielinten lisääntyminen, johon sisältyy säännöllinen vuorottelu meioosin ja hedelmöityksen välillä ja jotka ilmaisevat kaksi vaihtoehtoista sukupolvea.

Yrittääkseen selittää vaihtoehtoisten sukupolvien alkuperää on kaksi teoriaa: antiteettinen ja homologinen. Maa-kasvien mahdollisten esi-isien todisteiden perusteella antiteettinen teoria hyväksytään järkevämmäksi.

Bryofyte-levien evoluutioprosessissa ja maa-kasvien siirtymäkaudella pteridofyyteihin on kuitenkin tiettyjä kompromisseja. Nämä kaksi suurta muutosta analysoidaan parhaiten käyttämällä neo-darwinian teoriaa ja muita evoluutiogeneettisiä prosesseja referenssinä.

Termiä terminaalinen meioosi käytetään myös, koska tämä prosessi tapahtuu tämän solulinjan elinkaaren lopussa. Nämä organismit koostuvat diploidisoluista, ja haploidisolut edustavat sukusoluja.

Johtopäätöksenä voidaan todeta, että sporofytti ei muodosta sukusoluja, mutta hapioidisia itiöitä meioosin avulla. Nämä itiöt jakautuvat mitoosin avulla ja muuttuvat gametofyyteiksi, jotka tuottavat sukusoluja suoraan.

Sporofyytit landkasveissa

Näissä kasvilajeissa elinkaari muodostuu sukupolvien vaihdutuksella: diploidisesta sporofyytistä haploidiseen gametofyyttiin. Kun uros sukusolu ja naaras sukusolu yhdistyvät ja hedelmöitys tapahtuu, syntyy tsygootiksi kutsuttu diploidi solu, joka uudistaa sporofyyttien muodostumisen.

Tällä tavalla maanpäällisen kasvin elinkaari on diplohaploninen, väliaikaisen tai itiömäisen meioosin kanssa. Kaikki maan kasvit, lukuun ottamatta bryofyyttejä ja pteridofyyttejä, ovat heterosporisia näytteitä, mikä tarkoittaa, että sporofytti aiheuttaa kahta erityyppistä sporangiaa (megasporangia ja mikrosporangia).

Megasporangia synnyttää makrohuokoset, ja mikrosporangia aiheuttavat mikrosuoria. Nämä solut kehittyvät vastaavasti naisten ja miesten gametofyyteiksi.

Gametofyytin ja sporofyytin muoto sekä niiden kehitysaste ovat erilaiset. Tätä kutsutaan vaihtoehtoisiksi heteromorfisiksi sukupolviksi.

Sporofyytit kasviskasveissa (levät)

Rypäleryhmässä, josta löytyy sammalta ja maksavirret, esiintyy hallitseva gametofyyttivaihe, jossa aikuinen sporofytti tarvitsee ravintoa.

Alkion sporofyytti kehittyy tsygootin solujakautumisen avulla naisen sukupuolielimessä tai arkegoniumissa, ja varhaisessa kehitysvaiheessaan se syöttää gametofyyttiä. Koska sillä on tämä alkion ominaisuus elinkaaressa (yhteinen kaikille maan kasveille), tälle ryhmälle annetaan alkioiden nimi.

Levien tapauksessa on olemassa hallitsevien gametofyyttien sukupolvia, joillakin lajeilla gametofyytit ja sporofyytit ovat morfologisesti samanlaisia ​​(isomorfisia). Korsetan kasveissa, saniaisissa, kuntosoluissa ja angiospermissä, jotka ovat säilyneet tähän päivään mennessä, itsenäinen itiökasvi on hallitseva muoto.

Bryofyyttien kehitys

Ensimmäisissä maanpäällisissä kasveissa oli sporofyyttejä, jotka tuottivat identtiset itiöt (isospoorit tai homosporit). Kuntosalipermsien esi-isät paransivat monimutkaisia ​​heterosporisia elinkaareja, joissa uros- ja naispuolisten gametofyyttiä tuottavien itiöiden koko oli erikokoinen.

Naispuolisten megaspoorien taipumus olla suurempi ja vähemmän lukumääräinen kuin miespuolisten mikrospoorien.

Devonin ajanjaksolla jotkut kasviryhmät kehittivät itsenäisesti heterosporiaa ja myöhemmin endosporiaa, jossa gametofyytit muuttuivat minimaalisesti itiön seinämään.

Eksosporisissa kasveissa, joiden joukossa ovat nykyaikaisia ​​saniaisia, gametofytit tulevat itiöstä, murtavat itiön seinämän ja kehittyvät ulkopuolella.

Endosporisissa kasveissa megagametofyytit kehittyvät sporangiumissa tuottaen hyvin pienen monisoluisen naispuolisen gametokyytin, jolla on naispuolisia sukupuolielimiä (arkegonia).

Munasolut hedelmöitetään arkegoniassa vapaasti liikkuvilla flagelloiduilla siittiöillä, joita miniatyrisoidut urospuoliset gametofyytit tuottavat esi-siitepölyn muodossa. Tuloksena saatu muna tai tsygootti muutettiin sporofyyttien uudeksi sukupolveksi.

Samanaikaisesti alkuperäisen sporofyytin modifioidussa sporangiumissa oleva yksittäinen suuri meiosporin tai megasporin joukko säilyy esiovuulin sisällä. Heterosporian ja endosporian evoluutio pidetään yhtenä ensimmäisistä vaiheista siementen evoluutiossa, joita nykypäivän gymnosperms ja angiosperms tuottavat.

Bryophytes tänään

Maapallon kasvit ovat täydentäneet ja soveltaneet näitä evoluutioproseduureja 475 miljoonan vuoden ajan. Nykyään esiintyvillä 300 000 kasvilajeilla on monimutkainen elinkaari, joka vuorottelee itiöitä (itiöitä tuottavat organismit) ja gametofyyttejä (sukusoluja tuottavat organismit).

Ei-verisuonikasveissa, ts. Niillä ei ole varren tai juuren (vihreät levät, sammalit ja maksavirheet), paljain silmin näkyvä rakenne on gametofyytti.

Toisin kuin verisuonikasvit, kuten saniaiset ja siemenkasvit, siinä on sporofytoja. Ei-vaskulaarisen kasvin sporofytti tuottaa haploidisia yksisoluisia itiöitä, ja meioosin tuottona sporangiumin.

Koko maapallon luonnonhistorian aikana jokainen kasvilaji onnistuu säilyttämään riippumattomat kehitysmekanismit alkion prosesseihin ja lajien anatomiaan nähden. Biologien mukaan tämä tieto on välttämätöntä, jotta voidaan ymmärtää sukupolvien vaihtamisen evoluutioalkua.

1. Bennici, A. (2008). Maakasvien alkuperä ja varhainen kehitys: ongelmat ja näkökohdat. Kommunikatiivinen ja integratiivinen biologia, 212-218.
2. Campbell, NA ja Reece, JB (2007). Biologia. Madrid: Toimittaja Médica Panamericana.
3. Friedman, W. (2013). Yksi geeni, kaksi ontogeniaa. Science, 1045 - 1046.
4. Gilbert, S. (2005). Kehitysbiologia. Buenos Aires: Toimittaja Médica Panamericana.
5. Sadava, DE, Purves, WH. (2009). Elämä: Biologian tiede. Buenos Aires: Toimittaja Médica Panamericana.