SPOROFIT: ORIGINI ȘI EXEMPLE - BIOLOGIE - 2025

Sporofite este etapa multicelular diploid în ciclul de viață al unei plante sau alga. Este originar din zigotul produs atunci când un ovul haploid este fertilizat de un spermatozoid haploid și, prin urmare, fiecare celulă sporofitică are un set dublu de cromozomi, unul de la fiecare părinte.

Plantele terestre și aproape toate algele multicelulare au cicluri de viață în care o fază sporofită diploidă multicelulară alternează cu o fază gametofită haploidă multicelulară.

De Paul Garais, prin Wikimedia Commons

Plantele cu semințe (gimnosperme) și plante cu flori (angiosperme) au o fază sporofitică mai importantă decât gametofitul și constituie plante verzi cu rădăcini, tulpină, frunze și conuri sau flori.

La plantele cu flori, gametofitele sunt mici și se înlocuiesc cu polenul germinat și sacul embrionar.

Sporofitul produce spori (de unde și numele său) prin meioză, care este un proces cunoscut sub numele de "diviziune de reducere" care reduce la jumătate numărul de cromozomi din fiecare celulă stem sporă. Meiosporesele rezultate (sporii originari din meioza) se dezvoltă într-un gametofit.

Sporii și gametofitul rezultat sunt haploizi, ceea ce înseamnă că au doar un set de cromozomi. Gametofitul matur va produce gamete masculine sau feminine (sau ambele) prin mitoză.

Unirea gametelor masculine și feminine va produce un zigot diploid care se va dezvolta într-un nou sporofit. Acest ciclu se numește alternanță de generații sau alternanță de faze.

Originea sporofitului

Originea sporofitului la plantele terestre (embrioni) reprezintă o etapă fundamentală în dezvoltarea evolutivă. Toate organismele, cu excepția procariotelor, suferă o reproducere sexuală regulată care implică o alternanță regulată între meioză și fertilizare, exprimând două generații alternative.

Pentru a încerca să explic originea generațiilor alternative, există două teorii: antiteticul și omologul. Pe baza dovezilor posibililor strămoși ai plantelor terestre, teoria antitetică este acceptată ca fiind mai rezonabilă.

Cu toate acestea, există anumite compromisuri în ceea ce privește procesul evolutiv al algelor briofite și perioada de tranziție a plantelor terestre la pteridofite. Aceste două schimbări majore sunt analizate cel mai bine folosind ca referință teoria neo-darwiniană și alte procese genetice evolutive.

Termenul de meioză terminală este de asemenea utilizat, deoarece acest proces are loc la sfârșitul ciclului de viață al acestei linii celulare. Aceste organisme sunt formate din celule diploide, iar celulele haploide sunt reprezentate de gameți.

În concluzie, sporofitul nu formează gameți, ci spori haploizi prin meioză. Aceste spori se împart prin mitoză și devin gametofite, care produc direct gameți.

Sporofitele din plantele terestre

La aceste specii de plante, ciclul de viață este format dintr-o alternanță de generații: de la sporofitele diploide la gametofitul haploid. Când gametul masculin și gametul feminin se unesc și are loc fertilizarea, se creează o celulă diploidă numită zigot, care regenerează generarea de sporofite.

În acest fel, ciclul de viață al plantei terestre este diplo-haplonic, cu meioză intermediară sau cu spori. Toate plantele terestre, cu excepția briofitelor și pteridofitelor, sunt exemplare heterospore, ceea ce înseamnă că sporofitul dă naștere la două tipuri diferite de sporangii (megasporangia și microsporangia).

Megasporangia dă naștere macrosporelor, iar microsporangia dau naștere la microspore. Aceste celule se vor transforma în gametofite feminin și respectiv masculin.

Forma gametofitului și a sporofitului, precum și gradul lor de dezvoltare, sunt diferite. Aceasta este ceea ce este cunoscut sub numele de generații heteromorfe alternative.

Sporofitele la plantele briofite (alge)

Grupul de briofite, în care se găsesc mușchi și ficat, prezintă o fază gametofitică dominantă în care sporofitul adult are nevoie de nutriție.

Sporofitul embrionar evoluează prin diviziunea celulară a zigotului în organul sexual feminin sau arhegoniu, iar în dezvoltarea sa timpurie, este alimentat de gametofit. Având această caracteristică embrionară în ciclul vieții, (comună tuturor plantelor terestre), acestui grup i se dă numele de embrioni.

În cazul algelor, există generații de gametofite dominante, la unele specii gametofitele și sporofitele sunt similare morfologic (izomorfe). La plantele cu coada de cal, ferigi, gimnosperme și angiosperme care au supraviețuit până în zilele noastre, un sporofit independent este forma dominantă.

Evoluția briofitelor

Primele plante terestre aveau sporofiti care produceau spori identici (izospore sau homospore). Strămoșii gimnospermelor au perfecționat cicluri de viață heterosporice complexe în care sporii producători de gametofite masculin și feminin aveau dimensiuni diferite.

Megaspoarele feminine aveau tendința de a fi mai mari și mai puțin numeroase decât microscoapele masculine.

În perioada Devoniană, unele grupuri de plante au evoluat independent heterosporia, iar ulterior endosporia, în care gametofitele sunt transformate minim în peretele sporei.

În plantele exosporice, printre care sunt ferigi moderne, gametofitele ies din spor, rupând peretele sporei și se dezvoltă în exterior.

În plantele endosporice, megagametofitele evoluează în sporangium pentru a produce un gametofit feminin multicelular foarte mic, care are organe sexuale feminine (arhegonia).

Oocitele sunt fertilizate în arhegonie cu spermă flagelată în mișcare liberă, produsă de gametofiți masculi miniaturizați sub formă de pre-polen. Oul sau zigotul rezultat a fost transformat în noua generație de sporofiti.

În același timp, singurul meiospor sau megaspore mare conținut în sporangiul modificat al sporofitului inițial este păstrat în pre-ovul. Evoluția heterosporia și endosporia sunt considerate a fi unele dintre primele etape în evoluția semințelor pe care le produc astăzi gimnospermele și angiospermele.

Bryophytes astăzi

De-a lungul a 475 de milioane de ani, plantele terestre au perfecționat și aplicat aceste proceduri evolutive. Cele 300.000 de specii de plante care există astăzi au un ciclu de viață complex, care alternează sporofite (organisme producătoare de spori) și gametofite (organisme producătoare de gamete).

La plantele non-vasculare, adică nu au tulpină sau rădăcină (alge verzi, mușchi și ficat), structura vizibilă pentru ochiul liber este gametofitul.

Spre deosebire de plantele vasculare precum ferigi și plante de semințe, aceasta are sporofite. Sporofitul unei plante non-vasculare generează spori unicelulare haploide și ca produs al meiozei sporangiul.

De-a lungul istoriei naturale a pământului, fiecare specie de plantă reușește să păstreze mecanisme de dezvoltare independente în raport cu procesele embrionare și anatomia speciilor. Potrivit biologilor, aceste informații sunt esențiale pentru a încerca să înțelegem originile evolutive ale alternanței generațiilor.

1. Bennici, A. (2008). Originea și evoluția timpurie a plantelor terestre: probleme și considerente. Biologie comunicativă și integrativă, 212-218.
2. Campbell, NA și Reece, JB (2007). Biologie. Madrid: Editorial Médica Panamericana.
3. Friedman, W. (2013). Un genom, două ontogenii. Știință, 1045-1046.
4. Gilbert, S. (2005). Biologie dezvoltării. Buenos Aires: Editorial Médica Panamericana.
5. Sadava, DE, Purves, WH. (2009). Viața: Știința Biologiei. Buenos Aires: Editorial Médica Panamericana.