CE ESTE GAMETOFITUL? (EXEMPLE ÎN DIFERITE SPECII) - BIOLOGIE - 2025

Gametofit este un organism haploid multicelular , care provine de la un spor de haploizi care are un grup de cromozomi. Corespunde cu faza haploidă a unei plante, destinată producerii de gameți și fazei sexuale într-una din cele două faze alternative din ciclul de viață al plantelor terestre și alge marine.

Acest organism dezvoltă organe sexuale care dau naștere gameților, care sunt celule sexuale haploide care sunt implicate în fertilizare. Aceasta dă naștere unui zigot diploid, adică are două seturi de cromozomi.

Gametofitele care cresc într-un terariu. Specie necunoscută. Random Tree, de la Wikimedia Commons

Dintre aceste două seturi de cromozomi, unul corespunde tatălui, iar celălalt corespunde mamei. Diviziunea celulară a zigotului produce un nou organism multicelular diploid.

În a doua etapă a ciclului de viață cunoscut sub numele de sporofit, funcția sa este de a produce spori haploide prin divizarea celulelor numită meioză.

Morfologia gametofitului depinde de sex, adică cele feminine vor avea o formă, iar cele masculine, o altă formă diferită.

Gametofitul în Bryophytes

În acest grup vegetal (mușchi, ficat și coarne) gametofitul este cea mai proeminentă etapă a ciclului biologic.

Acest gametofit bryophyte are o viață lungă și este independent din punct de vedere nutrițional. Sporofitele sunt în general atașate și au nevoie de gametofiti.

La mușchi, sporul începe să crească prin germinare și formează un filament de celule numit protonema.

Când se maturizează, gametofitul evoluează sub formă de lăstari densi care dau naștere organelor sexuale sau gametangiei care sunt producătorii de gameți. Ouăle sunt produse în arhegonia și spermatozoizi în antheridii.

În grupuri precum viermii de ficat aparținând ordinului Marchantiales, gameții provin din organe specializate numite gametofori sau gametangiofori.

Gametofite la plante vasculare

În toate plantele vasculare (cu tulpină, frunze și rădăcini), sporofitele predomină cu o tendință către gametofite feminine mici, dependente de sporofite. Aceasta devenea din ce în ce mai vizibilă pe măsură ce plantele au evoluat spre forma de reproducere prin semințe.

Făinii produc un singur tip de spor numit homospores. Gametii săi sunt exosporici, ceea ce înseamnă că gametofiții trăiesc liber și evoluează în afara peretelui sporilor.

Aceste gametofite exosporice pot fi bisexuale (monoece), adică cu capacitatea de a produce spermă și ouă în același corp. Dacă se specializează în organisme feminine și masculine, separat, ele sunt numite dioice.

Plantele vasculare heterospore (produc atât megaspore cât și microspore) au un gametofit care se dezvoltă endosporic, în peretele sporei. În acest caz, gametofitele sunt dioice, producând ouă sau spermă, dar niciodată ambele.

Gametofite la ferigi

La ferigi, gametofitele sunt mici, se fotosintetizează și au un stil de viață liber, deoarece nu au nevoie de sporofite pentru hrana lor.

În specia Leptosporangiado dryopteris, o ferigă, gametofitul este autotrofic (își face propriul aliment), se fotosintetizează și are o structură numită prothalo care produce gameți. Prothalo menține sporofitul în stadiul său de dezvoltare multicelular timpuriu.

În unele grupuri, în special în ramura genealogică (Psilotaceae și Ophioglossaceae), gametofitele sunt subterane și supraviețuiesc stabilind relații micotrofe cu ciupercile.

Gametofite în licee

Două tipuri diferite de gametofite sunt produse în licee. În familiile Huperziaceae și Lycopodiaceae, gametofitele încolțite cu spori sunt vii libere, subterane și micotrofice, ceea ce înseamnă că își obțin hrana prin relații simbiotice cu ciupercile.

În familiile Selaginella și Isoetes, megasporesele rămân atașate de sporofitul inițial și se dezvoltă un megagametofit în cadrul acestuia.

Pe măsură ce se maturizează, fisurile de la joncțiunea triletului se deschid pentru a facilita intrarea gametelor masculine în arhegonia, unde contactează ovulele.

Gametofite la plantele de semințe

Plantele care au semințe se numesc angiosperme și gimnosperme, toate sunt endosporice și heterospoare.

La aceste plante, gametofitele se transformă în organisme multicelulare atunci când se află în peretele sporilor și megasporesele sunt păstrate în sporangium.

La plantele cu semințe, microgametofitul este cunoscut sub numele de polen. Microgametofitele plantei de semințe sunt alcătuite din două sau trei celule atunci când boabele de polen ies din sporangium.

Toate plantele de semințe sunt heterospoare și produc spori de diferite dimensiuni: spori mari feminini și spori masculi mici.

Megagametofitul evoluează în interiorul megasporei la plantele vasculare fără semințe și în cadrul megasporangiului într-un con sau floare de plante de semințe.

Microgametofitul semințelor, care este bobul de polen, călătorește până unde este celula de ou, purtată de un vector fizic sau animal și acolo produce doi spermatozoizi prin mitoză.

gymnosperms

La plantele gimnospermice, megagametofitul este format din câteva mii de celule și are una până la mai multe arhetonii, fiecare cu o singură celulă de ou. Gametofitul este transformat în țesut pentru a păstra hrana în sămânță.

angiosperme

La plantele cu angiosperme, megagametofitul este redus la câțiva nuclei și celule și se numește sac embrion. Sacul de embrion reprezentativ are șapte celule și opt nuclee, dintre care una este celula de ou.

Doi nuclei se unesc cu un nucleu spermatic pentru a forma endospermul, care este apoi transformat în țesut pentru a stoca hrana în sămânță.

Plantele de semințe se caracterizează prin faptul că megasporul este reținut în sporofit, prin țesuturi numite integumente. Acestea au funcția de a învălui și de a proteja megasporangiul.

În plantele gimnosperme, megasporesele sunt înconjurate de un singur integument, în timp ce la plantele cu angiosperme, sunt înconjurate de două integumente.

Ansamblul format din megasporangium, megaspore și integumente - se numește ovule. În interiorul fiecărui ovul, un gametofit feminin evoluează dintr-un megaspore producând unul sau mai mulți gameți de sex feminin.

Atunci când boabele de polen germinează și începe creșterea, începe apariția unui tub de polen a cărui funcție este introducerea gametelor masculine în interiorul gametofitului feminin în ovul.

La plantele de semințe, gametofitul feminin rămâne în ovulul sporofitelor. Gametofiții masculi se găsesc în boabele de polen și sunt călători, de aceea pot fi transportați pe distanțe lungi de vânt sau de polenizatori, în funcție de specie.

Gametofitele la animale

La animale, dezvoltarea evolutivă începe cu un ou sau zigot, care trece printr-o serie de mitoze pentru a produce un organism diploid.

Pe măsură ce se dezvoltă și se maturizează, formează gameți haploizi pe baza anumitor linii celulare diploide prin meioză. Mioza este numită gametogenă sau gametică.

Acest ciclu este prezent la toate animalele. Deși nu există o alternanță de generații, există o alternanță a două faze nucleare, una haploidă (gametele) și cealaltă diploidă (dezvoltarea unui organism prin mitoză pornind de la un ou sau zigot).

Prin urmare, meioza este gametică și acest ciclu este considerat cel mai evoluat în organismele vii.

Heteromorfia gametofitelor

La plantele care posedă gametofite heteromorfe, există două tipuri de gametofite. Deoarece au forme și funcții diferite, ele sunt numite heteromorfe.

Gametofitul responsabil de producerea ovulelor se numește megagametofit, datorită dimensiunilor mari, iar gametofitul responsabil de producerea spermei se numește microgametofit. Dacă gametofitele produc ouă și spermă pe plante separate, acestea sunt numite dioice.

Plantele heterospore, cum ar fi anumite lycophytes, ferigi acvatice, precum și toate gimnospermele și angiospermele, au două sporangi diferite. Fiecare dintre ele produce un singur spor și un singur tip de gametofit.

Dar nu toate gametofitele heteromorfe provin din plante heterosporice. Aceasta înseamnă că unele plante au gametofiți producători de ovule și spermă diferite.

Dar aceste gametofite provin din același tip de spori din același sporangium, un exemplu în acest sens: planta Sphaerocarpos.

Referințe

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. Gilbert, S. (2005). Biologie dezvoltării. Buenos Aires: Editorial Médica Panamericana.
4. Soare, T. (2014). Sexul și feriga unică. Știință, 423-424.
5. Whittier, D. (1991). Gametofitul Fern. Știință, 321-322.