- El procés de la heterospòria
- Microsporas i megasporas
- reproducció heterospórica
- Model d'Haig-Westoby
- referències
La heterospòria és l'elaboració d'espores de dues mides i sexes diferents, en els esporòfits de les plantes terrestres amb llavors, així com en certs molses i falgueres. L'espora més petita és la microspora i és masculina, l'espora més gran és la megaspora i és femenina.
La heterospòria apareix com a signe evolutiu en algunes espècies vegetals, durant el període Devónico a partir de la isosporia, de manera autònoma. Aquest esdeveniment va succeir com una de les peces de l'procés evolutiu de la diferenciació sexual.
La planta més antiga coneguda amb heterospòria: els seus esporangis van produir espores de dos rangs de mida discret. By James St. John, via Wikimedia Commons
La selecció natural és la causa de el desenvolupament de la heterospòria, ja que la pressió exercida per l'ambient sobre les espècies va estimular un augment en la mida de l'propágulo (qualsevol estructura de reproducció asexual o sexual).
Això va comportar a un augment en la mida de les espores i, subseqüentment, al fet que l'espècie produís microsporas més petites i megasporas més grans.
En moltes ocasions, l'evolució de la heterospòria va ser des de la homosexualitat, però les espècies en les quals va succeir per primera vegada aquest esdeveniment, ja estan extintes.
Dins de les plantes heterospóricas, les que produeixen llavors són les més comunes i pròsperes, a més de constituir el subgrup més gran.
El procés de la heterospòria
Durant aquest procés la megaspora evoluciona a un gametòfit femení, que només produeix oosferes. En el gametòfit masculí, es produeix la microspora que és més petita i només produeix espermatozoides.
Les megasporas són produïdes en petites quantitats dins dels megasporangios i les microsporas són produïdes en grans quantitats dins dels microsporangios. La heterospòria influeix més en el esporòfit que ha de produir dos tipus d'esporangis.
Les primeres plantes existents van ser totes homospóricas, però hi ha evidències que la heterospòria aparèixer en diverses ocasions en els primers successors de les plantes Rhyniophytas.
El fet que la heterospòria hagi aparegut en diverses ocasions proposa que és una característica que aporta avantatges a la selecció. Posteriorment, les plantes es van anar especialitzant cada vegada més cap a la heterospòria.
Tant les plantes vascularizadas (plantes que presenten arrel, tija i fulles) que no posseeixen llavors, com les plantes no vascularizadas requereixen aigua en una de les etapes claus del seu cicle vital, ja que només a través de la mateixa, l'espermatozoide arriba a l'oosfera.
Microsporas i megasporas
Les microsporas són cèl·lules haploides (cèl·lules amb un sol joc de cromosomes en el nucli) i en les espècies endospóricas inclouen a el gametòfit masculí, que és transportat a les megasporas a través del vent, corrents d'aigua i altres vectors, com els animals.
La majoria de les microsporas no posseeixen flagels, raó per la qual no poden realitzar moviments actius per desplaçar-se. En la seva configuració posseeixen estructures externes de doble paret que envolten el citoplasma i el nucli que és central.
Les megasporas posseeixen megatofitos femenins en les espècies de plantes heterósporas i desenvolupen una archegonia (òrgan sexual femení), la qual produeix òvuls que són fecundats per l'esperma produït en el gametòfit masculí, originat en la microspora.
Com a conseqüència d'això, es produeix la formació d'un ou o zigot diploide fertilitzat, que després es desenvoluparà en l'embrió esporòfit.
Quan les espècies són exospóricas, les espores petites germinen per donar lloc als gametòfits masculins. Les espores més grans germinen per donar lloc als gametòfits femenins. Les dues cèl·lules són de vida lliure.
En espècies endospóricas, els gametòfits dels dos sexes, són molt petits i estan ubicats a la paret de l'espora. Les megasporas i els megagametofitos són conservats i alimentats per la fase esporofita.
En general les espècies de plantes endoscòpiques són dioiques és a dir que hi ha individus femella i individus mascle. Aquesta condició fomenta l'encreuament. Per aquesta raó les microsporas i megasporas es produeixen en esporangis separats (heterangy).
reproducció heterospórica
La heterospòria és un procés determinant per a l'evolució i desenvolupament de les plantes, tant extintes com existents en l'actualitat. El manteniment de les megasporas i la disseminació de les microsporas afavoreix i estimula les estratègies de dispersió i reproducció.
Aquesta capacitat d'adaptació de la heterospòria potència altament l'èxit de la reproducció, ja que és favorable posseir aquestes estratègies en qualsevol ambient o hàbitat.
La heterospòria no permet que es produeixi la autofertilización en un gametòfit, però no deté els gametòfits originats a partir de la mateixa esporòfit de l'aparellament. Aquest tipus de autofertilización es diu autofecundació esporofítica i és comú en angiospermes.
Model d'Haig-Westoby
Per comprendre l'origen de la heterospòria s'utilitza el model d'Haig-Westoby, el qual estableix una relació entre la mida mínima de les espores i la reproducció reeixida de gametòfits bisexuals.
En el cas de la funció femenina, a l'augmentar la mida mínima de les espores hi ha un augment de la probabilitat d'èxit en la reproducció. En el cas masculí, l'èxit de la reproducció no es veu afectat per l'augment de la mida mínima de les espores.
El desenvolupament de les llavors és un dels processos més importants per a les plantes terrestres. S'estima que el patrimoni de caràcters que estableixen les habilitats de la llavor són directament influenciades per les pressions selectives que van provocar aquests caràcters.
Es pot concloure que la majoria dels caràcters es produeixen per influència directa de l'aparició de la heterospòria i de l'efecte de la selecció natural.
referències
- Bateman, Richard M. i DiMichele, William A. (1994). Heterospory: the most iterative key innovation in the evolution of plants. Biological Reviews, 345-417.
- Haig, D. i Westoby, M. (1988). A model for the origin of heterospory. Journal of Theoretical Biology, 257-272.
- Haig, D. i Westoby, M. (1989). Selective forces in the emergence of the seed habit. Biological journal, 215-238.
- Oxford-Complutense. (2000). Diccionari de ciències. Madrid: Editorial Complutense.
- Petersen, KB i Bud, M. (2017). Why did heterospory evolve? Biological reviews, 1739-1754.
- Sadava, DE, Purves, WH. (2009). Vida: La ciència de la biologia. Bons Aires: Editorial Mèdica Panamericana.