SPORANGIUM: EGENSKAPER, DELAR OCH FUNKTIONER - BIOLOGI - 2025

Den sporangium definieras som kapsel eller säckliknande struktur, som föreligger i många växter och svampar, inom vilka reproduktiva sporer bildas och lagras. Ordet sporangium kommer från två grekiska ord; "Sporus", vilket betyder spore, frö och "angio", vilket betyder ledning, kärl eller behållare.

Svampar, växter och andra organismer producerar sporangia på något stadium i deras livscykel. I sporangia kan sporer produceras genom mitosliknande celldelning.

Bild 1. Sporangium med sporer inuti. Källa: UBA Wikimedia Commons.

I många arter av svampar och i den stora majoriteten av landväxter är sporangia emellertid strukturerna där meiose vanligtvis förekommer, vilket producerar sporer med endast en uppsättning kromosomer (haploid).

Sporangia i svamp

Vissa grupper av svampar, som anses vara de mest primitiva eller minst utvecklade, har sporangia eller kapslar där sporer bildas. Dessa sporangia innehåller haploida cytoplasma och kärnor och är belägna i ändarna av specialiserade lufthyfer, kallade sporangiofores.

Dessa primitiva svampar skiljer sig från mer utvecklade svampar genom att deras asexuella sporer är endogena, det vill säga de bildas i strukturer i svampen. Sporangiumet spelar en viktig roll i asexuell reproduktion och en indirekt roll i sexuell reproduktion.

Varje spor bildas i sporangiumet genom att omge sig själv med ett starkt yttre membran, haploid kärna och cytoplasma. Dessa sporer sprids genom olika mekanismer (beroende på svamptyp) och genom asexuell reproduktion gror de på lämpliga underlag, vilket ger haploida hyfer.

Svampsporangia som bildar sporer med flagella (zoosporer)

Primitiva vattenlevande och markbundna svampar bildas inom sina sporangia flagellate sporer (zoosporer) som gör att de kan simma.

Zoosporer av primitiva akvatiska svampar kan simma i det omgivande vattnet tack vare deras flagellum. Zoosporerna av primitiva marksvampar frigörs endast från sporangium när det regnar, det vill säga när det finns mycket luftfuktighet i miljön.

Zoosporerna från de primitiva markbundna svamparna simmar med flagellum som drivmedelbilage, bland jordens partiklar våta av regn. De kan också simma på våta växtytor, till exempel på löv efter regn.

Svampsporangia som bildar sporer utan flagella

Vissa typer av svampar har också sporangia som bildar sporer som inte har flageller eller förmåga att röra sig, men är spridda med vinden.

Svampsporangia och deras roll i sexuell reproduktion

Den sexuella reproduktionscykeln för svampar varierar också beroende på den grupp eller filyl som svampen tillhör. För vissa svampar är sporangiet indirekt involverat i sexuell reproduktion.

Till exempel, för svamparna i Zygomycota-gruppen, sker sexuell reproduktion när, under ogynnsamma miljöförhållanden, förenas de kompatibla haploida hyferna av två individer, smälter samman deras cytoplasmer och bildar ett zygosporangium.

De haploida kärnorna i zygosporangia smälter också samman och bildar diploida kärnor, det vill säga med två serier av varje kromosom. När yttre miljöförhållanden förbättras och är gynnsamma kan zygosporangium spira, genomgå meiosliknande celldelning och producera ett sporangium som spricker dess kapsel och frigör sporer.

Sporangia på landväxter

I markväxter som mossor, leverwort och Anthocerotophytas, bildar en sporofyt (flercellstruktur av växter i dess diploidfas, som producerar haploida sporer) en grenad en enda sporangium med en komplex struktur.

Det är relevant vid denna tidpunkt att påpeka att mossor är små växter i Briophyta-gruppen, inte vaskulära, det vill säga att de inte har ledande fartyg.

Leverworten är också briofyter, inte vaskulära, små fleråriga örter, från mycket fuktiga områden, med en form som liknar en lever, som, till skillnad från mossor, har encelliga rhizoider. Anthocerotophyta är en grupp av mycket primitiva vaskulära högre växter.

En haploid cell innehåller en enda uppsättning kromosomer i kärnan. En diploid cell innehåller två uppsättningar kromosomer i dess kärna.

Det stora flertalet av icke-kärlväxter (som inte har saftledande kärl), såsom flera av Licophytas (primitiva växter) och de flesta ormbunkar, producerar bara en typ av sporer (de är homosporiska arter).

Vissa leverväxter, de flesta Licophytas och vissa ormbunkar, producerar två typer av sporer och kallas heterosporiska arter. Dessa växter producerar två typer av sporer: mikrosporer och megasporer, som ger upphov till gametofyter.

Gametofyter härrörande från mikrosporer är hane och gametofyter härrörande från makrosporer är kvinnliga. I vissa fall bildas de två typerna av sporer i samma sporangium.

I de flesta heterosporiska växter finns det två typer av sporangia, kallad mikrosporangia (som producerar mikrosporer) och makrosporangia (som bildar makrosporer). Sporangierna kan vara terminala, om de bildas i ändarna, eller i sidled, om de är belägna längs sidorna av stjälkarna eller bladen.

Fern sporangia

I bregnar finns sporangia vanligtvis på undersidan av bladen och bildar täta aggregat som kallas sori. Vissa ormbunkar har sorien i bladssegment eller längs kanten på bladen.

Figur 2. Sporangia på undersidan av bladen på en ormbunke, sorien observeras. Källa: pixabay.com

Lycophyta sporangia

Lycophytas växter har sina sporangia på den övre ytan av bladen eller i sidled på stjälkarna.

Cicadaceae sporangia

Familjen Cicadaceae består av ett enda växtsläkt, släkten Cycas. De är växter som liknar palmer, infödda till kontinenterna Asien, Afrika och Oceanien.

Cicadaceae har blad som bildar aggregat som kallas strobili. De bildar sin mikrosporangia på strobili. Megasporangia bildas i ägglossningar, i strobili av separata dioecious växter, det vill säga olika manliga och kvinnliga växter.

Sporangia i barrträd

Barrträd, som tallar, har sin mikrosporangia i bladaggregat eller pollen i strobili. Ägglossarna är belägna på modifierade stamaxlar.

Sporangia på fröväxter

I alla växter som har frön bildas sporer av celldelning av meios-typ och utvecklas inom sporangium och blir gametofyter. Mikrosporerna utvecklas till mikrogametofyter eller pollen. Megasporerna bildar megagametofyter eller embryosäckar.

Sporangia på blommande växter

Blommande växter innehåller mikrosporangia i stamarna och megaesporangia i ägglossarna, inom blommans äggstockar.

Delar av sporangium

Den inre strukturen hos sporangia består av en steril, icke-reproduktiv struktur som sträcker sig inuti och kallas en columella. Detta uppfyller sporangiumens stödfunktioner. I svampar kan columella vara grenad eller inte.

Å andra sidan har kapseln eller säcken som utgör sporangium en stark och resistent vägg, som bryts och frigör sporerna under speciella förhållanden beroende på svamptyp.

Sporangiumets funktioner

Sporangiet uppfyller viktiga funktioner för produktion och skyddande deponering av sporer. Det är den plats där sporer produceras och lagras, tills gynnsamma yttre förhållanden för deras frisättning uppstår.

referenser

1. Alexopoulus, CJ, Mims, CW och Blackwell, M. Redaktörer. (nitton nittiosex). Inledande mykologi. 4: e upplagan. New York: John Wiley and Sons.
2. Dighton, J. (2016). Svamp ekosystemprocesser. 2: a upplagan. Boca Raton: CRC Press.
3. Kavanah, K. Redaktör. (2017). Svampar: Biologi och applikationer. New York: John Wiley.
4. Mouri, Y., Jang, MS, Konishi, K., Hirata, A, et al (2018). Reglering av sporangiumbildning genom den orphan response regulator TcrA i den sällsynta actinomycete Actinoplanes Molecular Microbiology 107 (6): 718-733. doi: 10.1111 / mmi.13910
5. Strasburger, E., Noll, F., Schenk, H. och Schimper, AFW uppdaterad version av Sitte, P., Weiler, EW, Kaderit, JW, Bresinsky, A. och Korner, C. (2004). Botaniskt fördrag. 35 ^till upplagan. Barcelona: Redaktionell Omega. Översatt från originalet på tyska: Strasburger. Lehrbuch der Botanik päls Hochschulen. Berlin: Verlag.