SPOROFYT: URSPRUNG OCH EXEMPEL - BIOLOGI - 2025

Den sporophyte är diploid flercellig stadium i livscykeln för en växt eller alg. Det härstammar från zygoten som produceras när ett haploidt ägg befruktas av en haploid spermier, och därför har varje sporofytcell en dubbel uppsättning kromosomer, en från varje förälder.

Landväxter, och nästan alla flercelliga alger, har livscykler där en flercellig diploid sporofytfas växlar med en flercell haploid gametofytfas.

Av Paul Garais, via Wikimedia Commons

Växter med frön (gymnospermer) och blommande växter (angiospermer) har en mer framträdande sporofytfas än gametofyten och utgör gröna växter med rötter, stam, löv och kottar eller blommor.

I blommande växter är gametofyter små och ersätts av grodd pollen och embryosäcken.

Sporofyten producerar sporer (därav dess namn) av meiose, vilket är en process som kallas "reduktionsdelning" som halverar antalet kromosomer i varje spårstamcell. De resulterande meiosporerna (sporer från meios) utvecklas till en gametofyt.

De resulterande sporerna och gametofyten är haploida, vilket innebär att de bara har en uppsättning kromosomer. Den mogna gametofyten producerar manliga eller kvinnliga gameter (eller båda) genom mitos.

Föreningen mellan de manliga och kvinnliga gameterna kommer att producera en diploid zygot som kommer att utvecklas till en ny sporofyt. Denna cykel kallas växling av generationer eller växling av faser.

Sporofytens ursprung

Ursprunget för sporofyten i markväxter (embryon) representerar ett grundläggande skede i evolutionär utveckling. Alla organismer, utom prokaryoter, genomgår regelbunden sexuell reproduktion som innebär en regelbunden växling mellan meiose och befruktning, vilket uttrycker två alternativa generationer.

För att försöka förklara alternativa generationers ursprung finns det två teorier: den antitetiska och den homologa. Baserat på bevis på möjliga förfäder till markväxter accepteras den antitetiska teorin som mer rimlig.

Det finns emellertid vissa avvägningar med avseende på den evolutionära processen för bryofytalger och övergångsperioden för markväxter till pteridofyter. Dessa två huvudsakliga förändringar analyseras bäst med hjälp av neo-darwinisk teori och andra evolutionära genetiska processer som referens.

Termen meios används också eftersom denna process sker i slutet av livscykeln för denna cellinje. Dessa organismer består av diploida celler och haploida celler representeras av gameter.

Sammanfattningsvis bildar sporofyten inte gameter utan haploida sporer av meios. Dessa sporer delar sig med mitos och blir gametofyter, som producerar gameter direkt.

Sporofyter i landväxter

I dessa växtarter bildas livscykeln av en växling av generationer: från diploid sporofyt till haploid gametofyt. När manlig gamet och den kvinnliga gameten förenas och befruktning inträffar skapas en diploidcell som kallas zygoten, som regenererar genereringen av sporofyter.

På detta sätt är livscykeln för den markbundna växten diplo-haplonisk, med mellanliggande eller spore meios. Alla landväxter, med undantag av bryofyter och pteridofyter, är heterosporösa prover, vilket innebär att sporofyten ger upphov till två olika typer av sporangia (megasporangia och mikrosporangia).

Megasporangia ger upphov till makrosporerna, och mikrosporangian ger upphov till mikrosporerna. Dessa celler kommer att utvecklas till kvinnliga respektive manliga gametofyter.

Gametofytens och sporofytens form, liksom deras utvecklingsgrad, är olika. Detta är vad som kallas alternativa heteromorfa generationer.

Sporofyter i bryofytplanter (alger)

Gruppen av bryofyter, där mossor och leverworter finns, utgör en dominerande gametofytfas där den vuxna sporofyten behöver näring.

Den embryonala sporofyt utvecklas genom celldelning av zygoten i det kvinnliga sexuella organet eller archegonium, och i sin tidiga utveckling matas den av gametofyten. Genom att ha denna embryonala kännetecken i livscykeln (gemensamt för alla markväxter) ges denna grupp namnet embryofyter.

För alger finns generationer av dominerande gametofyter, i vissa arter är gametofyter och sporofyter morfologiskt lika (isomorf). I hästsvansväxter, ormbunkar, gymnospermer och angiospermer som har överlevt till denna dag är en oberoende sporofyt den dominerande formen.

Evolution av bryofyter

De första markväxterna hade sporofyter som producerade identiska sporer (isosporer eller homosporer). Förfäderna till gymnospermer perfektionerade komplexa heterosporiska livscykler där de manliga och kvinnliga gametofytproducerande sporerna var av olika storlekar.

Kvinnliga megasporer tenderade att vara större och mindre många än manliga mikrosporer.

Under Devonian-perioden utvecklade vissa grupper av växter oberoende heterosporia, och senare endosporia, där gametofyter minimalt transformeras inom sporväggen.

I exosporiska växter, bland vilka är moderna ormbunkar, kommer gametofyter ut ur sporen, bryter sporrväggen och utvecklas utanför.

I endosporiska växter utvecklas megagametofyter inom sporangium för att producera en mycket liten, cellcellulär kvinnlig gametofyt som har kvinnliga könsorgan (archegonia).

Oocyterna befruktas i archegonia med fritt rörliga flagellerade spermier, producerade av miniatyriserade manliga gametofyter i form av förpollen. Det resulterande ägget eller zygoten transformerades till den nya generationen av sporofyter.

Samtidigt bevaras den enda stora meiosporen eller megasporen som finns i det modifierade sporangiumet från den ursprungliga sporofyten inom för-ovulen. Utvecklingen av heterosporia och endosporia betraktas som några av de första stegen i utvecklingen av frön som dagens gymnospermer och angiospermer producerar.

Bryophytes idag

Under 475 miljoner år har markväxter förverkligat och tillämpat dessa evolutionära förfaranden. De 300 000 växter som finns idag har en komplex livscykel som växlar sporofyter (sporproducerande organismer) och gametofyter (gamet-producerande organismer).

I icke-vaskulära växter, det vill säga de inte har en stam eller rot (gröna alger, mossor och leverworter), är strukturen synlig för det blotta ögat gametofyt.

Till skillnad från kärlväxter som ormbunkar och fröplantor har den sporofyter. Sporofyten från en icke-vaskulär växt genererar haploida enhjuliga sporer och som en produkt av meiose sporangium.

Under jordens naturliga historia lyckas varje växtsort bevara oberoende utvecklingsmekanismer i förhållande till embryonala processer och artens anatomi. Enligt biologer är denna information väsentlig för att försöka förstå det evolutionära ursprunget till generationernas växling.

1. Bennici, A. (2008). Landplanternas ursprung och tidiga utveckling: problem och överväganden. Kommunikativ & integrativ biologi, 212-218.
2. Campbell, NA och Reece, JB (2007). Biologi. Madrid: Redaktion Médica Panamericana.
3. Friedman, W. (2013). Ett genom, två ontogenier. Vetenskap, 1045-1046.
4. Gilbert, S. (2005). Utvecklingsbiologi. Buenos Aires: Redaktör Médica Panamericana.
5. Sadava, DE, Purves, WH. (2009). Life: The Science of Biology. Buenos Aires: Redaktör Médica Panamericana.