Sporofit

diploidni mnogocelični rastlinski osebek, katerega prva faza je diploidna zigota, ob zrelosti pa preko mejotske delitve proizvede haploidne spore

Sporofit ali sporogon[1] je diploidni mnogocelični rastlinski osebek, katerega prva faza je diploidna zigota, ob zrelosti pa preko mejotske delitve proizvede haploidne spore.[2] Sporangij[1] ali trosovnik[3][4] je struktura na sporofitu, v kateri se tvorijo spore ali trosi.[1] Za rastline in nekatere druge evkariontske organizme (recimo alge[5] in glive[6]) je značilen življenjski cikel, v katerem se izmenjujeta nespolna generacija, ki je diploidna (tj. sporofit), in spolna generacija, za katero je značilna haploidnost (tj. gametofit).[7] Ta proces imenujemo metageneza oziroma prerod ali menjava generacij.[1] Izraz sporofit izvira iz grških besed spora (seme, setev)[8] in phyton (rastlina)[9].[10]

Sporofit je pomembna faza v življenju rastlin, v okviru katere nastajajo razširjevalne enote, spore.

Osnovne značilnostiUredi

Sporofit predstavlja diploidno fazo v življenju rastlin,[7] ki nastaja z združitvijo dveh raznospolnih gamet oziroma spolnih celic (moške spermalne celice in ženske jajčne celice). Na sporofitski rastlini se tvorijo posebni razmnoževalni organi, ki se imenujejo sporangiji. V teh strukturah se nahajajo diploidne celice sporocite ali materinske spore, ki doživijo redukcijsko delitev (mejozo), v okviru katere nastajajo spore, ki so haploidne (ploidnost se zaradi mejoze razpolovi).[11] Ker so takšne spore posledica mejotske delitve, jim pravimo tudi mejospore (meiospore),[1] sporangiju pa mejosporangij (meiosporangij).[12] Ob zrelosti sporangiji sprostijo spore, ki se nahajajo v njihovi notranjosti.[11]

Metageneza rastlin je zelo variabilna in tudi pri sporofitih različnih taksonov se lahko pojavljajo razlike. Tako se pri nekaterih rastlinah izvaja homosporija (tudi izosporija), v okviru katere se v sporangijih zgolj enega tipa tvorijo enake spore. Nasprotje so organizmi, kjer zasledimo tako imenovano heterosporijo (tudi anizosporijo), za katero je značilno, da nastajata dva tipa spor. Prve, ki jih imenujemo mikrospore, so manjše in se razvijejo v moško determiniran gametofit. Drugi tip spor predstavljajo makrospore (tudi megaspore), ki so precej večje od moških spor, in so osnova za nastanek žensko determiniranega gametofita.[11][13] Sporangiju, v katerem nastajajo mikrospore, rečemo mikrosporangij. Nasprotno je makrosporangij (tudi megasporangij) mesto nastanka makrospor.[14] Homosporija je precej pogosta med nižjimi rastlinami (npr. preslice[13]) in nekaterimi evkarionti (recimo algami), medtem ko so heterosporne rastline predvsem semenke, pa tudi redke nižje rastline (recimo drežice, red Selaginellales[15], in vodne praproti, Salviniales[16]).[11][13] Homosporija naj bi bila izvorna strategija razširjanja, ki se je nato pri določenih taksonih razvila v heterosporijo.[17]

Veliko raznolikost je mogoče zaslediti tudi v odnosih med sporofitom in gametofitom različnih taksonov. Pri mnogih algah so sporofiti in gametofiti ločeni neodvisni organizmi, ki so si lahko podobni ali ne. Za briofite (mahove, jetrenjake in rogovnjake) je značilen manj razvit sporofit, ki je življenjsko odvisen od gametofita. Četudi je sporofit mahov in rogovnjakov sposoben izvajanja fotosinteze, za nemoteno rast in razvoj potrebuje vodo ter hranila, ki jih zagotavlja gametofit.[18][19][20] Drugačno razmerje velja med gametofitom in sporofitom višjih rastlin, kjer so gametofiti manj razviti, četudi so v geološkem obdobju devona nekatere višje rastline imele obe fazi ekvivalentni.[21] Z evolucijskim razvojem rastlin je sporofit postajal pomembnejši in pri vseh višjih rastlinah je prav diploidna, nespolna sporofitska generacija dominantna.[22]

Življenjski cikelUredi

Glej tudi: Metageneza

Haploidne spore, ki z mejozo nastajajo v sporangijih diploidnih sporofitov, na ustreznem rastnem substratu poženejo večcelični gametofit. Pri tem se celice delijo zgolj z mitotskimi delitvami, pri katerih se ploidno stanje ne spreminja. Gametofit je spolna in haploidna generacija, na kateri nastajajo haploidne gamete (spolne celice), nakar se raznospolne gamete spojijo in nastane zigota, ki je diploidna. Iz zigote z mitotskimi delitvami zraste nov sporofit in cikel se ponovi.[11]

Glej tudiUredi

SkliciUredi

  1. 1,0 1,1 1,2 1,3 1,4 "Botanični terminološki slovar". Inštitut za slovenski jezik Frana Ramovša. Pridobljeno dne 2021-05-03.
  2. "Definition of SPOROPHYTE". www.merriam-webster.com (angleščina). Pridobljeno dne 2021-04-24.
  3. Podobnik, Andrej; Devetak, Nada; Prelog, Marija; Mršić, Narcis (1997). Biologija. 4 in 5, Raznolikost živih bitij : 1 in 2 (1. izd izd.). Ljubljana: DZS. ISBN 86-341-1898-3. OCLC 1051730516.
  4. "Fran/SSKJ". Fran. Pridobljeno dne 2021-05-03.
  5. John, By DAVID M. (1994). "Alternation of Generations in Algae: Its Complexity, Maintenance and Evolution". Biological Reviews (angleščina). Vol. 69 no. 3. str. 275–291. doi:10.1111/j.1469-185X.1994.tb01272.x. ISSN 1469-185X.
  6. "Ecology - fungi - ryophyte". www.anbg.gov.au (angleščina). Pridobljeno dne 2021-05-03.
  7. 7,0 7,1 Editors, B. D. (2016-11-14). "Sporophyte". Biology Dictionary (angleščina). Pridobljeno dne 2021-05-03.CS1 vzdrževanje: dodano besedilo: authors list (link)
  8. "sporo- | Origin and meaning of prefix sporo- by Online Etymology Dictionary". www.etymonline.com (angleščina). Pridobljeno dne 2021-05-03.
  9. "-phyte | Origin and meaning of suffix -phyte by Online Etymology Dictionary". www.etymonline.com (angleščina). Pridobljeno dne 2021-05-03.
  10. "sporophyte | Origin and meaning of sporophyte by Online Etymology Dictionary". www.etymonline.com (angleščina). Pridobljeno dne 2021-05-03.
  11. 11,0 11,1 11,2 11,3 11,4 "25.1D: Sporophytes and Gametophytes in Seedless Plants". Biology LibreTexts (angleščina). 2018-07-15. Pridobljeno dne 2021-05-03.
  12. "meiosporangium". Oxford Reference (angleščina). doi:10.1093/oi/authority.20110803100148972. Pridobljeno dne 2021-05-03.
  13. 13,0 13,1 13,2 Bateman, Richard M.; DiMICHELE, William A. (1994). "Heterospory: The Most Iterative Key Innovation in the Evolutionary History of the Plant Kingdom". Biological Reviews (angleščina). Vol. 69 no. 3. str. 345–417. doi:10.1111/j.1469-185X.1994.tb01276.x. ISSN 1469-185X.
  14. "Reproductive Development and Structure | Biology II". courses.lumenlearning.com. Pridobljeno dne 2021-05-03.
  15. "Selaginellales - an overview | ScienceDirect Topics". www.sciencedirect.com. Pridobljeno dne 2021-05-03.
  16. Smith, Alan R.; Pryer, Kathleen M.; Schuettpelz, Eric; Korall, Petra; Schneider, Harald; Wolf, Paul G. (2006). "A classification for extant ferns". TAXON (angleščina). Vol. 55 no. 3. str. 705–731. doi:10.2307/25065646. ISSN 1996-8175.
  17. Stewart, Wilson N. (1993). Paleobotany and the evolution of plants (2nd ed izd.). New York: Cambridge University Press. ISBN 0-521-38294-7. OCLC 25246421.CS1 vzdrževanje: Dodano besedilo (link)
  18. Thomas, R.J.; Stanton, D.S.; Longendorfer, D.H. & Farr, M.E. (1978), "Physiological evaluation of the nutritional autonomy of a hornwort sporophyte", Botanical Gazette, 139 (3): 306–311.
  19. Glime, J.M. (2007), Bryophyte Ecology: Vol. 1 Physiological Ecology Michigan Technological University and the International Association of Bryologists
  20. Ralf Reski (1998): Development, genetics and molecular biology of mosses. V: Botanica Acta. Bd. 111, S. 1-15.
  21. Kerp, H.; Trewin, N.H. & Hass, H. (2003), "New gametophytes from the Lower Devonian Rhynie Chert", Transactions of the Royal Society of Edinburgh: Earth Sciences, 94 (4): 411–428.
  22. "sporophyte | Definition and Examples". Encyclopedia Britannica (angleščina). Pridobljeno dne 2021-05-03.