SPORANGIUM: ZNAČILNOSTI, DELI IN FUNKCIJE - BIOLOGIJA - 2025

Sporangium je definirana kot kapsule ali sac podobne zgradbe, prisotnega v mnogih rastlin in gliv, v katerem se oblikujejo in shranjenih reproduktivne spore. Beseda sporangium izhaja iz dveh grških besed; "Sporus", kar pomeni spore, seme in "angio", kar pomeni cev, posoda ali posoda.

Glive, rastline in drugi organizmi proizvajajo sporangije v neki fazi svojega življenjskega cikla. V sporangiji lahko spore nastanejo z mitozno podobno delitvijo celic.

Slika 1. Sporangij s sporami v notranjosti. Vir: UBA Wikimedia Commons.

Vendar pa so pri mnogih vrstah gliv in v veliki večini kopenskih rastlin sporangije strukture, kjer se na splošno pojavlja mejoza, ki proizvajajo spore samo z enim nizom kromosomov (haploidni).

Sporangije pri glivah

Nekatere skupine gliv, ki veljajo za najbolj primitivne ali najmanj razvite, imajo sporangije ali kapsule, kjer nastajajo spore. Te sporangije vsebujejo haploidno citoplazmo in jedra in se nahajajo na koncih specializiranih zračnih hif, imenovanih sporangiofori.

Te primitivne glive se od bolj razvitih gliv razlikujejo po tem, da so njihove aseksualne spore endogene, torej da se tvorijo v strukturah znotraj glive. Sporangij ima pomembno vlogo pri aseksualni reprodukciji in posredno vlogo pri spolni reprodukciji.

Vsaka spora se tvori znotraj sporangija tako, da se obda z močno zunanjo membrano, haploidnim jedrom in citoplazmo. Te spore se razpršijo z različnimi mehanizmi (odvisno od vrste gliv) in z aseksualnim razmnoževanjem kalijo na primernih substratih, pri čemer nastanejo haploidne hife.

Glive sporangije, ki tvorijo spore z flageli (zoospore)

Primitivne vodne in kopenske glive tvorijo znotraj svojih sporangia flagellate spore (zoospore), ki jim omogočajo plavanje.

Zoospore primitivnih vodnih gliv lahko plavajo v okoliški vodi zahvaljujoč svojemu flagellumu. Zoospore primitivnih kopenskih gliv se iz sporangija sprostijo le, ko dežuje, torej ko je v okolju veliko vlage.

Zoospore primitivnih kopenskih gliv plavajo s flagellumom kot pogonskim dodatkom, med delci zemlje, mokre od dežja. Plavajo lahko tudi na vlažnih rastlinskih površinah, na primer na listih po dežju.

Glive sporangije, ki tvorijo spore brez flagella

Nekatere vrste gliv imajo tudi sporangije, ki tvorijo spore, ki nimajo flagele ali sposobnosti gibanja, ampak se razpršijo z vetrom.

Glivične sporangije in njihova vloga pri spolni reprodukciji

Tudi spolni razmnoževalni cikel gliv se razlikuje glede na skupino ali phyllo, v katero gliva spada. Pri nekaterih glivah sporangij posredno sodeluje pri spolnem razmnoževanju.

Na primer, pri glivah iz skupine Zygomycota se spolno razmnoževanje pojavi, ko se pod neugodnimi okoljskimi pogoji združljiva haploidna hifa dveh posameznikov združi, zlivajo svoje citoplazme in tvorijo zigosporangij.

Tudi haploidna jedra zigosporangije se zlijejo in tvorijo diploidna jedra, torej z dvema serijama vsakega kromosoma. Ko se zunanje okoljske razmere izboljšajo in so ugodne, lahko zigosporangij kali, podoba celic, ki je podobna mejozi, in ustvari sporangij, ki pokvari njegovo kapsulo in sprosti spore.

Sporangia na kopenskih rastlinah

V kopenskih rastlinah, kot so mahovi, jetrni piki in Anthocerotophytas, nerazvejen sporofit (večcelična struktura rastlin v njegovi diploidni fazi, ki proizvaja haploidne spore) tvori en sam sporangij s kompleksno strukturo.

Na tem mestu je smiselno poudariti, da so mahovi majhne rastline iz skupine Briophyta, ne žilne, torej nimajo prevodnih posod.

Tudi jetrni piki so briofiti, ne žilne, majhne trajnice, iz zelo vlažnih območij, oblike podobne obliki jeter, ki imajo, za razliko od mahov, enocelične rizoide. Anthocerotophyta je skupina zelo primitivnih vaskularnih višjih rastlin.

Haploidna celica vsebuje en sam niz kromosomov v jedru. Diploidna celica vsebuje v svojem jedru dva sklopa kromosomov.

Velika večina nevaskularnih rastlin (ki nimajo posod, ki prenašajo sok), kot so nekatere Licophytas (primitivne rastline) in večina praproti, proizvajajo samo eno vrsto spore (so homosporne vrste).

Nekatere jetrne rastline, večina Licophytas in nekatere praproti, proizvajajo dve vrsti spore in jih imenujemo heterosporne vrste. Te rastline proizvajajo dve vrsti sporov: mikrospor in megaspore, ki povzročajo gametofite.

Gametofiti, ki izvirajo iz mikrospor, so moški, gametofiti pa makrospore ženskega spola. V nekaterih primerih se dve vrsti spore tvorita v istem sporangiju.

V večini heterospornih rastlin obstajata dve vrsti sporangije, imenovane mikrosporangije (ki proizvajajo mikrospore) in makrosporangije (ki tvorijo makrospore). Sporangije so lahko končne, če se tvorijo na koncih, ali stranske, če so nameščene ob straneh stebel ali listov.

Fern sporangia

Pri praproti se sporangije običajno nahajajo na spodnji strani listov in tvorijo goste agregate, imenovane sori. Nekatere praproti imajo sori v listnih segmentih ali vzdolž roba listov.

Slika 2. Sporangije na spodnji strani listov praproti opazujejo sori. Vir: pixabay.com

Lycophyta sporangia

Rastline Lycophytas imajo svoje sporangije na zgornji površini listov ali bočno na steblih.

Cicadaceae sporangia

Družino Cicadaceae sestavlja en sam rod rastlin, rod Cycas. So rastline, podobne palmam, domače na celinah Aziji, Afriki in Oceaniji.

Cicadaceae imajo liste, ki tvorijo agregate, imenovane strobili. Na strobilih tvorijo svoje mikrosporangije. Megasporangije nastajajo znotraj ovulov, v strobilih ločenih dvorodnih rastlin, to je različnih moških in ženskih rastlin.

Sporangije v iglavcih

Iglavci, podobno kot borovi, imajo svoje mikrosporangije v listnih agregatih ali cvetni prah v strobili. Jajčniki so nameščeni na spremenjenih stebelnih oseh.

Sporangije na semenskih rastlinah

V vseh rastlinah, ki imajo seme, se spore tvorijo s celicno delitvijo tipa mejoze in se razvijejo znotraj sporangija in postanejo gametofiti. Mikrospori se razvijejo v mikrogametofite ali cvetni prah. Megaspore tvorijo megagametofite ali zarodne vrečke.

Sporangije na cvetočih rastlinah

Cvetoče rastline vsebujejo mikrosporangijo v prašilih prašnikov in megaesporangijo v jajčnikih, znotraj jajčnikov cvetov.

Deli sporangija

Notranjo strukturo sporangijev sestavlja sterilna, neproduktivna struktura, ki sega v notranjost in se imenuje kolumella. To izpolnjuje funkcije podpore sporangija. Pri glivah se lahko kolumela razveje ali ne.

Po drugi strani ima kapsula ali vrečka, ki sestavlja sporangij, močno in odporno steno, ki se zlomi in sprošča spore pod posebnimi pogoji, odvisno od vrste glive.

Funkcije sporangija

Sporangij izpolnjuje pomembne funkcije proizvodnje in zaščitnega odlaganja spor. Spore se proizvajajo in skladiščijo, dokler se ne pojavijo ugodni zunanji pogoji za njihovo sproščanje.

Reference

1. Alexopoulus, CJ, Mims, CW in Blackwell, M. Uredniki. (devetnajst devetinšestdeset). Uvodna mikologija. 4. izdaja. New York: John Wiley in sinovi.
2. Dighton, J. (2016). Glivični procesi ekosistema. 2. izdaja Boca Raton: Tiskanje CRC.
3. Kavanah, K. Urednik. (2017). Glive: Biologija in aplikacije. New York: John Wiley
4. Mouri, Y., Jang, MS, Konishi, K., Hirata, A in drugi (2018). Regulacija nastajanja sporangija s pomočjo regulatorja odziva sirote TcrA v redki aktinomiceti Actinoplanes Molecular Microbiology 107 (6): 718-733. doi: 10.1111 / mmi.13910
5. Strasburger, E., Noll, F., Schenk, H. in Schimper, AFW je posodobila različico: Sitte, P., Weiler, EW, Kaderit, JW, Bresinsky, A. in Korner, C. (2004). Botanična pogodba. 35 ^do izdaje. Barcelona: Uredništvo Omega. Iz nemščine prevedeno: Strasburger. Lehrbuch der Botanik fur Hochschulen. Berlin: Verlag.