HETEROSPORIA: PROSESSI JA LISÄÄNTYMINEN - BIOLOGIA - 2026

Heterospory on kehittää itiöitä kahta eri kokoa ja sukupuolta, vuonna esporofitos maa kasvien siemeniä, sekä eräissä sammalten ja saniaisia. Pienin itiö on mikrosoru ja se on uros, suurin itiö on megaspoori ja se on naaras.

Heterosporia esiintyy itsenäisesti evoluutio-merkkinä joillekin kasvilajeille, Devonin aikana isosporiasta alkaen. Tämä tapahtuma tapahtui yhtenä osana seksuaalisen erilaistumisen evoluutioprosessia.

Vanhin tunnettu heterosporia-kasvi: sen sporangia tuotti itiöitä, joilla oli kaksi erillistä kokoa. Lähettäjä James St. John, Wikimedia Commonsin kautta

Luonnollinen valinta on syynä heterosporian kehittymiseen, koska ympäristön paine lajeille stimuloi leviämisen koon kasvua (mikä tahansa aseksuaalinen tai seksuaalinen lisääntymisrakenne).

Tämä johti itiöiden koon lisääntymiseen ja myöhemmin lajeihin, jotka tuottivat pienempiä mikrosuoria ja suurempia megaspooria.

Usein heterosporian kehitys tapahtui homoseksuaalisuudesta, mutta lajit, joissa tämä tapahtuma tapahtui ensimmäistä kertaa, ovat jo kuolleet sukupuuttoon.

Heterosporisten kasvien joukossa siemeniä tuottavat ovat yleisimpiä ja vauraimpia, lisäksi, että ne muodostavat suurimman alaryhmän.

Heterosporian prosessi

Tämän prosessin aikana megasporista kehittyy naispuolinen gametofyytti, joka tuottaa vain oosfearejä. Urospuolisissa gametofyteissä syntyy pienempi mikrosiru, joka tuottaa vain siittiöitä.

Megaspooria tuotetaan pieninä määrinä megasporangiassa ja mikrosuoria tuotetaan suurina määrinä mikrosporangiassa. Heterosporia vaikuttaa myös sporofyyttiin, jonka on tuotettava kahta tyyppiä sporangiaa.

Ensimmäiset jäljellä olevat kasvit olivat kaikki homosporisia, mutta on näyttöä siitä, että heterosporia esiintyi useita kertoja Rhyniophyta-kasvien ensimmäisissä seuraajissa.

Se tosiasia, että heterosporia on esiintynyt useaan otteeseen, viittaa siihen, että se on ominaisuus, joka tuo etuja valintaan. Myöhemmin kasvit erikoistuivat heterosporiaan.

Sekä vaskularisoidut kasvit (kasvit, joissa on juuria, varsi ja lehtiä), joissa ei ole siemeniä, että ei myöskään vaskularisoidut kasvit tarvitsevat vettä yhdessä elinkaarensa keskeisistä vaiheista, koska siemenneste saavuttaa vain sen kautta oosfääri.

Mikrosporit ja megasporit

Mikrosporit ovat haploidisia soluja (solut, joissa on yksi joukko kromosomeja ytimessä) ja endosporisissa lajeissa urospuolisia gametofyyttejä, jotka kuljetetaan megaspooriin tuulen, vesivirtojen ja muiden vektorien, kuten eläinten, kautta.

Suurimmalla osalla mikrosihoista ei ole läpikuulta, minkä vuoksi he eivät voi tehdä aktiivisia liikkeitä liikkuakseen. Ne ovat kokoonpanossaan ulkoisilla kaksiseinäisillä rakenteilla, jotka ympäröivät sytoplasmaa ja ydintä, joka on keskeinen.

Megasporilla on naispuolisia megafyyttejä heterosporisissa kasvilajeissa ja niistä kehittyy arkegonia (naispuolinen sukupuolielin), joka tuottaa munasoluissa, jotka hedelmöittävät urospuolisissa gametofyyteissä tuotettuja munasoluja, jotka ovat peräisin mikrohuokosista.

Tämän seurauksena tapahtuu hedelmöitetyn diploidimmunan tai tsygootin muodostuminen, joka sitten kehittyy sporofyyttialkioksi.

Kun lajit ovat eksosporisia, pienet itiöt itävät tuottaen urospuolisia gametofyyttejä. Suurimmat itiöt itävät tuottaen naispuolisia gametofyyttejä. Molemmat solut elävät vapaasti.

Endosporisissa lajeissa kummankin sukupuolen gametofyytit ovat hyvin pieniä ja sijaitsevat itiön seinämällä. Megapoorit ja megagametofyytit säilyvät ja syövät sporofyyttifaasissa.

Endoskooppiset kasvilajit ovat yleensä kaksijakoisia, ts. Naispuolisia yksilöitä ja miespuolisia yksilöitä. Tämä ehto rohkaisee risteytystä. Tästä syystä mikrosporit ja megasporit tuotetaan erillisessä sporangiassa (heterangia).

Heterosporinen lisääntyminen

Heterosporia on määräävä prosessi kasvien evoluutiolle ja kehitykselle, sekä sukupuuttoon kuolleita että nykyisiä. Megasporien ylläpitäminen ja mikrosporien leviäminen suosii ja stimuloi leviämis- ja lisääntymisstrategioita.

Tämä heterosporian sopeutumiskyky parantaa huomattavasti lisääntymisen onnistumista, koska on suotavaa pitää nämä strategiat missä tahansa ympäristössä tai elinympäristössä.

Heterosporia ei salli gametofyytissä tapahtuvaa itsehedelmöitymistä, mutta ei lopeta samasta pariutumisstorofyytistä peräisin olevia gametofyyttejä. Tämän tyyppistä itsehedelmöitystä kutsutaan sporofyyttiseksi itseomaksi ja se on yleinen angiospermissa.

Haig-Westoby-malli

Heterosporian alkuperän ymmärtämiseksi käytetään Haig-Westoby-mallia, joka muodostaa suhteen itiöiden vähimmäiskoon ja biseksuaalisten gametofyyttien onnistuneen lisääntymisen välillä.

Naisfunktion tapauksessa itiön vähimmäiskokon lisääminen lisää onnistuneen lisääntymisen todennäköisyyttä. Miesten tapauksessa itiöiden vähimmäiskoko ei vaikuta lisääntymisen onnistumiseen.

Siementen kehittäminen on yksi tärkeimmistä prosesseista maalaiskasveille. On arvioitu, että siementen kykyjä määrittelevien merkkien joukkoon vaikuttavat suoraan selektiiviset paineet, jotka aiheuttivat nämä ominaisuudet.

Voidaan päätellä, että suurin osa hahmoista tuotetaan heterosporian ulkonäön ja luonnollisen valinnan vaikutuksella.

Viitteet

1. Bateman, Richard M. ja DiMichele, William A. (1994). Heterospory: iteeratiivisin avaininnovaatio kasvien evoluutiossa. Biologiset arvostelut, 345–417.
2. Haig, D. ja Westoby, M. (1988). Malli heterosporin alkuperälle. Journal of Theoretical Biology, 257 - 272.
3. Haig, D. ja Westoby, M. (1989). Selektiiviset voimat siementavan syntyessä. Biologinen päiväkirja, 215 - 238.
4. Oxford-Complutense. (2000). Tieteen sanakirja. Madrid: Toimituksellinen Complutense.
5. Petersen, KB ja Bud, M. (2017). Miksi heterospory kehittyi? Biologiset katsaukset, 1739-1754.
6. Sadava, DE, Purves, WH. (2009). Elämä: Biologian tiede. Buenos Aires: Toimittaja Médica Panamericana.