HETEROSPORIA: PROCES IN RAZMNOŽEVANJE - BIOLOGIJA - 2026

Heterospory je razvoj spor dveh različnih velikosti in spola, v esporofitos kopenskih rastlin s semeni, kot tudi v nekaterih mahovi in praproti. Najmanjša spora je mikrospor in moškega spola, največja spora pa megaspora in ženska.

Heterosporia se pojavlja kot evolucijsko znamenje pri nekaterih rastlinskih vrstah, v obdobju девоna iz izosporije, avtonomno. Ta dogodek se je zgodil kot del evolucijskega procesa spolne diferenciacije.

Najstarejša znana rastlina s heterosporijo: njene sporangije so proizvajale spore dveh razponov diskretne velikosti. Avtor James St. John, prek Wikimedia Commons

Naravna selekcija je vzrok za razvoj heterosporije, saj je pritisk okolja na vrsto spodbudil povečanje velikosti propagale (kakršne koli aseksualne ali spolne reproduktivne strukture).

To je privedlo do povečanja velikosti spor in posledično do vrste, ki proizvajajo manjše mikrospore in večje megaspore.

Evolucija heterosporije je bila mnogokrat posledica homoseksualnosti, vendar so vrste, pri katerih se je ta dogodek zgodil prvič, že izumrle.

Med heterospornimi rastlinami so najpogostejše in uspešne tiste, ki dajejo semena, poleg tega pa tvorijo največjo podskupino.

Proces heterosporije

Med tem postopkom se megaspora razvije v ženski gametofit, ki proizvaja le oosfere. V moškem gametofitu se proizvaja mikrospor, ki je manjši in proizvaja le semenčice.

Megaspore se proizvajajo v majhnih količinah znotraj megasporangije, mikrospore pa v velikih količinah znotraj mikrosporangij. Heterorosporia vpliva tudi na sporofit, ki mora proizvajati dve vrsti sporangije.

Prve obstoječe rastline so bile vse homosporne, vendar obstajajo dokazi, da se je heterosporia večkrat pojavila pri prvih naslednikih rastlin Rhyniophyta.

Dejstvo, da se je heterosporia že večkrat pojavila, kaže na to, da je značilnost, ki prinaša prednosti selekciji. Kasneje so rastline postale vse bolj specializirane za heterosporijo.

Tako vaskularizirane rastline (rastline, ki imajo korenino, steblo in listi), ki nimajo semen, kot tudi neskularizirane rastline potrebujejo vodo v eni od ključnih faz svojega življenjskega cikla, saj le skozi njo sperma doseže oosfera.

Mikrospore in megaspore

Mikrospore so haploidne celice (celice z enim naborom kromosomov v jedru), v endosporne vrste pa je vključen moški gametofit, ki se preko vetra, vodnih tokov in drugih prenašalcev, kot so živali, prevažajo v megaspore.

Večina mikrosporjev nima flagele, zato se ne morejo aktivno gibati. V svoji konfiguraciji imajo zunanje dvostenske strukture, ki obdajajo citoplazmo in jedro, ki je osrednje.

Megaspore posedujejo ženske megafite v rastlinskih vrstah heterospore in razvijejo arhegonijo (ženski spolni organ), ki proizvaja ovule, ki jih oplodijo sperme, proizvedene v moškem gametofitu, ki izvirajo iz mikrospore.

Posledica tega je nastajanje oplojenega diploidnega jajčeca ali zigote, ki se bo nato razvil v zarodek sporofita.

Kadar so vrste eksosporne, majhne spore kalijo, da nastanejo moški gametofiti. Največje spore kalijo, da nastanejo ženski gametofiti. Obe celici sta prosto živi.

Pri endospornih vrstah je gametofitov obeh spolov zelo malo in se nahajajo na steni spore. Megaspore in megagametofiti ohranjajo in se hranijo s sporofitno fazo.

V splošnem so endoskopske rastlinske vrste dvorodne, to so ženske in moške. Ta pogoj spodbuja križanje. Zaradi tega se mikrospore in megaspore proizvajajo v ločenih sporangijah (heterangiji).

Heterorosporna reprodukcija

Heterosporia je odločilni postopek za razvoj in razvoj rastlin, ki danes izumirajo in obstajajo. Vzdrževanje megaspor in razširjanje mikrospor je v prid in spodbuja širjenje in razmnoževanje strategij.

Ta prilagodljivost heterosporije močno poveča uspeh razmnoževanja, saj je njihovo strategijo ugodno v katerem koli okolju ali habitatu.

Heterosporia ne dovoli, da bi se pri getoetofitu pojavila samoplodnost, vendar ne ustavi gametofitov, ki izvirajo iz istega paritvenega sporofita. Ta vrsta samoploditve se imenuje sporofitna samoplastitev in je pogosta pri angiospermih.

Haig-Westobyjev model

Za razumevanje izvora heterosporije se uporablja model Haig-Westoby, ki vzpostavlja razmerje med najmanjšo velikostjo spore in uspešnim razmnoževanjem biseksualnih gametofitov.

Pri ženski funkciji povečanje najmanjše velikosti spore poveča verjetnost uspešnega razmnoževanja. V moškem primeru na povečanje najmanjše velikosti spore ne vpliva uspeh reprodukcije.

Razvoj semen je za kopenske rastline eden najpomembnejših procesov. Ocenjujejo, da na skupino znakov, ki vzpostavljajo sposobnosti semena, neposredno vplivajo selektivni pritiski, ki so povzročili te lastnosti.

Sklepamo lahko, da je večina likov nastala z neposrednim vplivom pojava heterosporije in učinkom naravne selekcije.

Reference

1. Bateman, Richard M. in DiMichele, William A. (1994). Heterosporija: najbolj iterativna ključna inovacija v razvoju rastlin. Biološki pregledi, 345–417.
2. Haig, D. in Westoby, M. (1988). Vzorec nastanka heterosporije. Časopis za teoretsko biologijo, 257–272.
3. Haig, D. in Westoby, M. (1989). Izbirne sile pri nastanku semenske navade. Biološki časopis, 215–238.
4. Oxford-Complutense. (2000). Znanstveni slovar. Madrid: Ugovorno uredništvo.
5. Petersen, KB in Bud, M. (2017). Zakaj se je razvil heterosporija? Biološki pregledi, 1739-1754.
6. Sadava, DE, Purves, WH. (2009). Življenje: Nauk o biologiji. Buenos Aires: Uredništvo Médica Panamericana.