SPOROPHYTE: OPPRINNELSE OG EKSEMPLER - BIOLOGI - 2026

Den sporofyttskuddet er diploid flercellede stadiet i livssyklusen til en plante eller alge. Det stammer fra zygoten som produseres når et haploid egg befruktes av en haploid sæd, og derfor har hver sporofyttcelle et dobbelt sett med kromosomer, ett fra hver av foreldrene.

Landplanter, og nesten alle flercellede alger, har livssykluser der en flercellet diploid sporofyttfase veksler med en flercellet haploid gametofyttfase.

Av Paul Garais, via Wikimedia Commons

Planter med frø (gymnospermer) og blomstrende planter (angiospermer) har en mer fremtredende sporofyttfase enn gametofytten og utgjør grønne planter med røtter, stilk, blader og kjegler eller blomster.

I blomstrende planter er gametofytter små og erstattet av spiret pollen og embryosekken.

Sporofytten produserer sporer (derav navnet) ved meiose, som er en prosess kjent som "reduksjonsinndeling" som halverer antall kromosomer i hver spore stamcelle. De resulterende meiosporene (sporer som stammer fra meiose) utvikler seg til en gametofytt.

De resulterende sporer og gametofytt er haploide, dette betyr at de bare har ett sett med kromosomer. Den modne gametofytten vil produsere mannlige eller kvinnelige gameter (eller begge deler) ved mitose.

Forbundet mellom mannlige og kvinnelige gameter vil produsere en diploid zygote som vil utvikle seg til en ny sporofytt. Denne syklusen kalles veksling av generasjoner eller veksling av faser.

Opprinnelsen til sporofytten

Opprinnelsen til sporofytten i landplanter (embryoer) representerer et grunnleggende stadium i evolusjonsutviklingen. Alle organismer, unntatt prokaryoter, gjennomgår regelmessig seksuell reproduksjon som innebærer en regelmessig veksling mellom meiose og befruktning, og uttrykker to alternative generasjoner.

For å prøve å forklare alternative generasjoners opprinnelse, er det to teorier: den antitetiske og den homologe. Basert på bevis på mulige forfedre til landplanter, antas den antitetiske teorien som mer fornuftig.

Imidlertid er det visse avveininger med hensyn til den evolusjonsprosessen med bryofyttalger og overgangsperioden for landplanter til pteridofytter. Disse to hovedendringene analyseres best ved å bruke nyr Darwinistisk teori og andre evolusjonære genetiske prosesser som referanse.

Begrepet terminal meiose brukes også, siden denne prosessen skjer ved slutten av livssyklusen til denne cellelinjen. Disse organismer består av diploide celler og haploide celler er representert av gameter.

Avslutningsvis danner sporofytten ikke gameter, men haploide sporer av meiose. Disse sporer deler seg ved mitose og blir gametofytter, som produserer gameter direkte.

Sporofytter i landplanter

I disse planteartene dannes livssyklusen av en veksling av generasjoner: fra diploid sporofytt til haploid gametofytt. Når den mannlige gameten og den kvinnelige gameten forenes og befruktning oppstår, opprettes en diploid celle kalt zygoten, som regenererer generasjonen av sporofytter.

På denne måten er livssyklusen til den jordiske planten diplo-haplonisk, med mellomliggende eller spore meiose. Alle landplanter, med unntak av bryofytter og pteridofytter, er heterosporeprøver, noe som betyr at sporofytten gir opphav til to forskjellige typer sporangia (megasporangia og mikrosporangia).

Megasporangia gir opphav til makrosporene, og mikrosporangia gir opphav til mikrosporene. Disse cellene vil utvikle seg til henholdsvis kvinnelige og mannlige gametofytter.

Formen på gametofytten og sporofytten, så vel som deres utviklingsgrad, er forskjellig. Dette er det som kalles alternative heteromorfe generasjoner.

Sporofytter i bryofyttplanter (alger)

Bryofyttgruppen, der mose og levervorter finnes, presenterer en dominerende gametofyttfase der den voksne sporofytten trenger næring.

Den embryonale sporofytten utvikler seg ved celledeling av zygoten i det kvinnelige seksuelle organet eller archegonium, og i sin tidlige utvikling blir den matet av gametofytten. Ved å ha dette embryonale kjennetegnet i livssyklusen, (felles for alle landplanter), får denne gruppen navnet embryofytter.

Når det gjelder alger er det generasjoner av dominerende gametofytter, i noen arter er gametofytter og sporofytter morfologisk like (isomorf). I kjerringrokplanter, bregner, gymnospermer og angiospermer som har overlevd frem til i dag, er en uavhengig sporofytt den dominerende formen.

Evolusjon av bryofytter

De første landplanter hadde sporofytter som produserte identiske sporer (isosporer eller homosporer). Forfedrene til gymnospermer perfeksjonerte komplekse heterosporiske livssykluser hvor de mannlige og kvinnelige gametofyttproduserende sporer var av forskjellig størrelse.

Kvinnelige megasporer hadde en tendens til å være større og mindre tallrike enn mannlige mikrosporer.

I Devonian-perioden utviklet noen grupper av planter seg uavhengig av heterosporia, og senere endosporia, der gametofytter minimalt transformeres innenfor sporeveggen.

I eksosporiske planter, deriblant moderne bregner, kommer gametofytter ut av sporen, bryter veggen i sporen og utvikler seg utenfor.

I endosporiske planter utvikler megagametofytter seg i sporangium for å produsere en veldig liten, flercellet kvinnelig gametofytt som har kvinnelige kjønnsorganer (archegonia).

Oocyttene er befruktet i archegonia med fritt bevegelige flagellert sæd, produsert av miniatyriserte mannlige gametofytter i form av pre-pollen. Det resulterende egget eller zygoten ble transformert til den nye generasjonen av sporofytter.

Samtidig blir den eneste store meiosporen eller megasporen som er inneholdt i det modifiserte sporangiumet til den opprinnelige sporofytten bevart i pre-ovulen. Utviklingen av heterosporia og endosporia anses som noen av de første trinnene i utviklingen av frøene som dagens gymnospermer og angiospermer produserer.

Bryophytes i dag

Gjennom 475 millioner år har jordplanter perfeksjonert og anvendt disse evolusjonsprosedyrene. De 300 000 plantene som finnes i dag har en kompleks livssyklus som veksler sporofytter (sporeproduserende organismer) og gametofytter (gamet-produserende organismer).

I ikke-karplanter, det vil si at de ikke har en stilk eller rot (grønnalger, moser og levervorter), er strukturen som er synlig for det blotte øye gametofytten.

I motsetning til karplanter som bregner og frøplanter har den sporofytter. Sporofytten til en ikke-vaskulær plante genererer haploide encellede sporer, og som et produkt av meiose sporangium.

Gjennom jordens naturhistorie klarer hver planteart å bevare uavhengige utviklingsmekanismer i forhold til embryonale prosesser og artenes anatomi. I følge biologer er denne informasjonen viktig for å prøve å forstå den evolusjonære opprinnelsen til generasjonenes veksling.

1. Bennici, A. (2008). Opprinnelse og tidlig utvikling av landplanter: problemer og hensyn. Kommunikativ og integrativ biologi, 212-218.
2. Campbell, NA og Reece, JB (2007). Biologi. Madrid: Redaksjonell Médica Panamericana.
3. Friedman, W. (2013). Ett genom, to ontogenier. Vitenskap, 1045-1046.
4. Gilbert, S. (2005). Utviklingsbiologi. Buenos Aires: Redaksjonell Médica Panamericana.
5. Sadava, DE, Purves, WH. (2009). Life: The Science of Biology. Buenos Aires: Redaksjonell Médica Panamericana.