- Origen de l'esporòfit
- Esporòfits en plantes terrestres
- Esporòfits en plantes briòfits (algues)
- Evolució dels briòfits
- Els briòfits en l'actualitat
L' esporòfit és l'etapa multicel·lular diploide en el cicle de vida d'una planta o alga. S'origina a partir d'el zigot produït quan un òvul haploide és fertilitzat per un espermatozoide haploide i, per tant, cada cèl·lula esporofita té un doble joc de cromosomes, un de cada progenitor.
Les plantes terrestres, i gairebé totes les algues multicel·lulars, tenen cicles de vida on s'alternen una fase d'esporòfit diploide multicel·lular amb una fase de gametòfit haploide multicel·lular.
By Paul Garais, via Wikimedia Commons
Les plantes amb llavors (gimnospermes) i les plantes amb flors (angiospermes), presenten una fase esporofita més destacada que el gametòfit i constitueixen les plantes verdes amb arrels, tija, fulles i cons o flors.
En les plantes amb flors, els gametòfits són petits i estan suplantats pel pol·len germinat i el sac embrionari.
El esporofit produeix espores (d'allí el seu nom) per meiosi, que és un procés conegut com «divisió de reducció» que porta el número de cromosomes en cada cèl·lula mare d'espores a la meitat. Les meiòspores resultants (espores originades en la meiosi) es converteixen en un gametòfit.
Les espores i el gametòfit resultants són haploides, això vol dir que només tenen un grup de cromosomes. El gametòfit madur produirà gàmetes masculins o femenins (o ambdós) per mitosi.
La unió dels gàmetes masculí i femení produirà un zigot diploide que es convertirà en un nou esporòfit. Aquest cicle és anomenat alternança de generacions o alternança de fases.
Origen de l'esporòfit
L'origen de l'esporòfit a les plantes terrestres (embrions) representa una etapa fonamental en el desenvolupament evolutiu. Tots els organismes, excepte els procariotes, se sotmeten a una reproducció sexual regular que implica una alternança regular entre la meiosi i la fertilització, expressant-se dues generacions alternes.
Per tractar d'explicar l'origen de les generacions alternes, hi ha dos teories: la antitètica i la homòloga. Amb base en evidències dels possibles ancestres de les plantes terrestres, s'accepta com a més raonable la teoria antitètica.
No obstant això, hi ha certes disjuntives pel que fa a el procés evolutiu de les algues briòfits i el període de transició de les plantes terrestres cap als pteridòfits. Aquests dos grans canvis s'analitzen millor utilitzant com a referència la teoria neodarwiniana i altres processos genètics evolutius.
També s'utilitza l'expressió: meiosi terminal, ja que aquest procés succeeix a la fi de l'cicle de vida d'aquesta línia de cèl·lules. Aquests organismes estan constituïts per cèl·lules diploides i les cèl·lules haploides estan representades pels gàmetes.
En conclusió, l'esporòfit no forma els gàmetes sinó espores haploides per meiosi. Aquestes espores es divideixen per mitosi i es converteixen en gametófitos, que produeixen gàmetes de manera directa.
Esporòfits en plantes terrestres
En aquestes espècies de plantes, el cicle de vida està format per una alternança de generacions: d'esporòfit diploide a gametòfit haploide. A l'unir-se el gàmeta masculí i el gàmeta femení i produir-se la fecundació, s'origina una cèl·lula diploide anomenada zigot, que regenera la generació de esporòfits.
D'aquesta manera, el cicle de vida de la planta terrestre és diplomes-haplónico, amb una meiosi intermèdia o espórica. Totes les plantes terrestres, amb excepció dels briòfits i els pteridòfits, són espècimens heterosporos, la qual cosa vol dir que l'esporòfit dóna origen a dos tipus diferents d'esporangis (megasporangios i microsporangios).
Els megasporangios donen origen a les macrosporas, i els microsporangios originen els microsporos. Aquestes cèl·lules es convertiran en gametófitos femenins i masculins respectivament.
La forma d'el gametòfit i l'esporòfit, així com el seu grau de desenvolupament, són diferents. Això és el que es coneix com generacions heteromorfas alternes.
Esporòfits en plantes briòfits (algues)
El grup dels briòfits, on es troben les molses i les hepàtiques, presenten una fase de gametòfit dominant en la qual el esporòfit adult necessita de la nutrició.
El esporofit embrionari evoluciona per divisió cel·lular de l'zigot en l'òrgan sexual femení o archegonio, i en el seu desenvolupament d'hora, és alimentat pel gametòfit. A l'tenir aquesta característica embriònica en el cicle de vida, (comú a totes les plantes terrestres), es dóna a aquest grup el nom de embriófitos.
En el cas de les algues, hi ha generacions de gametófitos dominants, en algunes espècies els gametòfits i els esporòfits són morfològicament semblants (isomorfs). A les plantes cua de cavall, falgueres, gimnospermes i angiospermes que han sobreviscut fins als nostres dies, 1 esporòfit independent és la forma dominant.
Evolució dels briòfits
Les primeres plantes terrestres presentaven esporòfits que produïen espores idèntiques (isósporas o homosporas). Els ancestres de les gimnospermes, van perfeccionar complexos cicles de vida heterospóricos en els quals les espores productores de gametófitos masculins i femenins eren de diferents mides.
Les megasporas femenines tendien a ser més grans i menys nombroses que les microsporas masculines.
En el període Devónico, alguns grups de plantes van evolucionar de manera independent la heterospòria, i després la endosporia, en la qual els gametòfits es transformen en forma mínima dins de la paret de l'espora.
En plantes exosporicas entre les quals es troben les falgueres moderns, els gametòfits surten de l'espora trencant la paret d'aquesta, i es desenvolupa en el seu exterior.
En les plantes endosporicas, els megagametófitos evolucionen dins l'esporangi per produir un gametòfit femení multicel·lular molt petit que posseeix òrgans sexuals femenins (archegonia).
Els oòcits són fertilitzats a la archegonia amb esperma flagel·lat de desplaçament lliure, produït per gametófitos masculins miniaturitzats en forma de pre-pol·len. L'ou o zigot resultant es va transformar en la nova generació de esporòfits.
A el mateix temps es conserva dins de el pre-òvul la meiospora o megaspora única gran que conté l'esporangi modificat de l'esporòfit original. L'evolució de la heterospòria i la endosporia són considerats com alguns dels primers passos en l'evolució de les llavors que produeixen les gimnospermes i les angiospermes de l'actualitat.
Els briòfits en l'actualitat
Al llarg de 475 milions d'anys, les plantes terrestres han anat perfeccionant i aplicant aquests procediments evolutius. Les 300.000 espècies de plantes que existeixen en l'actualitat, presenten un cicle vital complex que va alternant esporòfits (organismes productors d'espores) i gametófitos (organismes productors de gàmetes).
A les plantes no vasculars, és a dir que no tenen tija ni arrel, (les algues verdes les molses i les hepàtiques), l'estructura visible a simple vista és el gametòfit.
A diferència de les plantes vasculars, com les falgueres i les plantes amb llavors que té esporòfits. El esporòfit d'una planta no vascular genera espores haploides unicel·lulars i com a producte de la meiosi l'esporangi.
Al llarg de la història natural de la terra, cada espècie de planta aconsegueix conservar mecanismes de desenvolupament independents pel que fa als processos embrionaris i anatomia de les espècies. Segons els biòlegs aquesta informació és fonamental per intentar entendre els orígens evolutius de l'alternança de generacions.
- Bennici, A. (2008). Origin and early evolution of land plants: problems and considerations. Communicative & Integrative biology, 212-218.
- Campbell, NA and Reece, JB (2007). Biologia. Madrid: Editorial Mèdica Panamericana.
- Friedman, W. (2013). One Genome, Two Ontogenies. Science, 1045-1046.
- Gilbert, S. (2005). Biologia de el desenvolupament. Bons Aires: Editorial Mèdica Panamericana.
- Sadava, DE, Purves, WH. (2009). Vida: La ciència de la biologia. Bons Aires: Editorial Mèdica Panamericana.