SPORANGIUL: CARACTERISTICI, PIESE ȘI FUNCȚII - BIOLOGIE - 2025

Sporangie este definit ca capsula sau structura de sac, prezent în multe plante și ciuperci, în cadrul cărora se formează și depozitate spori de reproducere. Cuvântul sporangium provine din două cuvinte grecești; "Sporus", care înseamnă spor, sămânță și "angio", care înseamnă tub, vas sau recipient.

Ciupercile, plantele și alte organisme produc sporangii la un moment dat în ciclul lor de viață. În sporangia, sporii pot fi produși prin divizarea celulelor asemănătoare mitozei.

Figura 1. Sporangiul cu sporii în interior. Sursa: UBA Wikimedia Commons.

Cu toate acestea, în multe specii de ciuperci și în marea majoritate a plantelor terestre, sporangia sunt structurile în care apare în general meioza, producând spori cu un singur set de cromozomi (haploizi).

Sporangia în ciuperci

Unele grupuri de ciuperci, considerate cele mai primitive sau cel mai puțin evoluate, au sporangia sau capsule unde se formează sporii. Aceste sporangii conțin citoplasmă și nuclee haploide și sunt localizate la capetele unor hife aeriene specializate, numite sporangiofore.

Acești ciuperci primitivi diferă de ciupercile mai evoluate, prin faptul că sporii lor asexuali sunt endogeni, adică se formează în structuri din ciuperca. Sprangiul joacă un rol important în reproducerea asexuală și un rol indirect în reproducerea sexuală.

Fiecare spor se formează în interiorul sporangiului înconjurându-se cu o membrană externă puternică, nucleu haploid și citoplasmă. Aceste spori sunt dispersate prin diferite mecanisme (în funcție de tipul de ciupercă) și prin reproducerea asexuală germinează pe substraturi adecvate, producând hifi haploide.

Sporangii de ciuperci care formează spori cu flageli (zoospores)

Ciupercile primare acvatice și terestre se formează în sporurile lor flagelate (zoospoare) care le permit să înoate.

Zoospores de ciuperci acvatice primitive pot înota în apa din jur datorită flagelului lor. Zoosporesele ciupercilor terestre primitive sunt eliberate din sporangium doar atunci când plouă, adică atunci când există multă umiditate în mediu.

Gradinile zoologice ale ciupercilor terestre primitive inoata folosind flagelul ca apendice propulsor, printre particulele de sol umede de ploaie. De asemenea, pot înota pe suprafețele plantelor umede, de exemplu pe frunzele după ploaie.

Sporangia ciupercilor care formează spori fără flageli

Unele tipuri de ciuperci au, de asemenea, sporangiile care formează spori care nu au flagelele sau capacitatea de a se deplasa, dar sunt dispersate cu vântul.

Sprangia fungică și rolul lor în reproducerea sexuală

Ciclul de reproducere sexuală a ciupercilor variază, de asemenea, în funcție de grupul sau filla din care face parte ciuperca. Pentru unii fungi, sporangiul este implicat indirect în reproducerea sexuală.

De exemplu, pentru ciupercile grupului Zygomycota, reproducerea sexuală are loc atunci când, în condiții de mediu nefavorabile, hibea haploidă compatibilă a doi indivizi se unesc, fuzionând citoplasmele lor și formând un zigotorangan.

Nucleele haploide ale zigosporangiei fuzionează, de asemenea, formând nuclee diploide, adică cu două serii ale fiecărui cromozom. Atunci când condițiile externe de mediu se îmbunătățesc și sunt favorabile, zigosporangiul poate germina, suferă diviziune celulară asemănătoare meiozei și produce un sporangium care își rupe capsula și eliberează sporii.

Sporangia pe plantele terestre

În plantele terestre, cum ar fi mușchi, ficat și antocerotofite, un sporofit (structură multicelulară a plantelor în faza sa diploidă, care produce spori haploide) neîncorporat, formează un singur sporangium, cu o structură complexă.

Este relevant în acest moment să subliniem că mușchii sunt plante mici din grupul Briophyta, nu vasculare, adică nu au vase conductoare.

Viermele sunt, de asemenea, Briophytes, nu vasculare, plante perene mici, din zone foarte umede, cu o formă similară cu cea a unui ficat, care, spre deosebire de mușchi, au rizoizi unicelulari. Antocerotofita este un grup de plante vasculare superioare foarte primitive.

O celulă haploidă conține un singur set de cromozomi în nucleu. O celulă diploidă conține două seturi de cromozomi în nucleul său.

Marea majoritate a plantelor non-vasculare (care nu au vase conducătoare de viespe), precum mai multe Licophytas (plante primitive) și majoritatea ferigilor, produc un singur tip de spori (sunt specii homosporice).

Unele plante hepatice, majoritatea Licophytas și unele ferigi, produc două tipuri de spori și se numesc specii heterosporice. Aceste plante produc două tipuri de spori: microspores și megaspores, care dau naștere la gametofite.

Gametofitele originare din microspoare sunt masculine, iar gametofitele provenite din macrospoare sunt feminine. În unele cazuri, cele două tipuri de spori se formează în același sporangium.

În majoritatea plantelor heterosporice există două tipuri de sporangii, numite microsporangia (care produc microsporane) și macrosporangia (care formează macrosporane). Sprangia poate fi terminală, dacă se formează la capete, sau lateral, dacă sunt situate de-a lungul părților laterale ale tulpinilor sau frunzelor.

Sporangia de pâine

La ferigi, sporangia se găsește frecvent pe partea inferioară a frunzelor și formează agregate dense numite sori. Unele ferigi au sori în segmentele frunzelor sau de-a lungul marginii frunzelor.

Figura 2. Sporangia pe partea inferioară a frunzelor unei ferigi, se observă sori. Sursa: pixabay.com

Sprangia Lycophyta

Plantele Lycophytas au sporangia lor pe suprafața superioară a frunzelor sau lateral pe tulpini.

Sporangia Cicadaceae

Familia Cicadaceae este formată dintr-un singur gen de plante, genul Cycas. Sunt plante similare cu palmieri, originare din continentele Asia, Africa și Oceania.

Cicadaceele au frunze care formează agregate numite strobili. Își formează microsporangia pe strobili. Megasporangia se formează în interiorul ovulelor, în strobili de plante dioice separate, adică diferite plante masculine și feminine.

Sporangia în conifere

Plantele de conifere, precum pinii, au microsporangia lor în agregate de frunze sau polen în strobili. Ovulele sunt localizate pe axe tulpin modificate.

Sporangia pe plantele de semințe

La toate plantele care au semințe, sporii sunt formați prin diviziune celulară de tip meioză și se dezvoltă în sporangium, devenind gametofiti. Microsporesele se dezvoltă în microgametofite sau polen. Megasporesele formează megagametofite sau saci embrionari.

Sporangia pe plantele cu flori

Plantele cu flori conțin microsporangia în anterele staminelor și megaesporangia la ovule, în ovarele florilor.

Părți ale sporangiului

Structura internă a sporangiei este alcătuită dintr-o structură sterilă, care nu se reproduce, care se extinde în interior și se numește columelă. Aceasta îndeplinește funcții de susținere a sporangiului. La ciuperci, columela poate fi sau nu ramificată.

Pe de altă parte, capsula sau sacul care alcătuiește sporangiul are un perete puternic și rezistent, care se rupe, eliberând sporii în condiții speciale în funcție de tipul de ciupercă.

Funcțiile sporangiului

Sprangiul îndeplinește funcții importante de producție și depozit de protecție a sporilor. Este locul unde se produc și se depozitează sporii, până când apar condiții externe favorabile pentru eliberarea lor.

Referințe

1. Editori Alexopoulus, CJ, Mims, CW și Blackwell, M. (o mie nouă sute nouăzeci și șase). Micologie introductivă. Ediția a IV-a. New York: John Wiley și Sons.
2. Dighton, J. (2016). Procese Ecosistem pentru ciuperci. Ediția a II-a. Boca Raton: CRC Press.
3. Kavanah, K. Editor. (2017). Ciuperci: Biologie și aplicații. New York: John Wiley.
4. Mouri, Y., Jang, MS, Konishi, K., Hirata, A, și colab. (2018). Reglarea formării sporangiului de către regulatorul de răspuns orfan TcrA în actinomicetele rare Actinoplanes Microbiologie moleculară 107 (6): 718-733. doi: 10.1111 / mmi.13910
5. Strasburger, E., Noll, F., Schenk, H. și Schimper, versiunea actualizată AFW de Sitte, P., Weiler, EW, Kaderit, JW, Bresinsky, A. și Korner, C. (2004). Tratat de botanică. 35 ^la ediție. Barcelona: Editorial Omega. Tradus din original în germană: Strasburger. Lehrbuch der Botanik fur Hochschulen. Berlin: Verlag.