sporophyte adalah tahap multiseluler diploid dalam siklus hidup dari tanaman atau alga. Itu berasal dari zigot yang dihasilkan ketika telur haploid dibuahi oleh sperma haploid, dan oleh karena itu setiap sel sporofit memiliki satu set kromosom ganda, satu dari setiap orang tua.
tanaman darat, dan hampir semua ganggang multiseluler, memiliki siklus hidup di mana multisel diploid sporophyte tahap bolak-balik dengan fase gametofit haploid multiseluler.
Oleh Paul Garais [CC BY 3.0 (https://creativecommons.org/licenses/by/3.0)], melalui Wikimedia Commons
Tumbuhan berbiji (gymnospermae) dan tumbuhan berbunga (angiospermae) memiliki fase sporofit yang lebih menonjol daripada gametofit dan merupakan tumbuhan hijau dengan akar, batang, daun, dan kerucut atau bunga.
Pada tumbuhan berbunga, gametofit berukuran kecil dan digantikan oleh serbuk sari yang berkecambah dan kantung embrio.
Sporofit menghasilkan spora (karena itu namanya) melalui meiosis, yang merupakan proses yang dikenal sebagai “pembelahan reduksi” yang membagi dua jumlah kromosom di setiap sel induk spora. Meiospora yang dihasilkan (spora yang berasal dari meiosis) berkembang menjadi gametofit.
Spora dan gametofit yang dihasilkan bersifat haploid, artinya hanya memiliki satu set kromosom. Gametofit yang matang akan menghasilkan gamet jantan atau betina (atau keduanya) melalui mitosis.
Penyatuan gamet jantan dan betina akan menghasilkan zigot diploid yang akan berkembang menjadi sporofit baru. Siklus ini disebut pergantian generasi atau pergantian fase.
Indeks artikel
Asal usul sporofit
Asal usul sporofit pada tumbuhan terestrial (embrio) merupakan tahap mendasar dalam perkembangan evolusioner. Semua organisme, kecuali prokariota, menjalani reproduksi seksual teratur yang melibatkan pergantian teratur antara meiosis dan pembuahan, mengekspresikan dua generasi alternatif.
Untuk mencoba menjelaskan asal usul generasi alternatif, ada dua teori: antitesis dan homolog. Berdasarkan bukti kemungkinan nenek moyang tumbuhan darat, teori antitesis diterima sebagai lebih masuk akal.
Namun, ada trade-off tertentu mengenai proses evolusi alga lumut dan periode transisi tanaman terestrial ke pteridophyta. Kedua perubahan besar ini paling baik dianalisis menggunakan teori Neo-Darwinian dan proses genetik evolusioner lainnya sebagai referensi.
Ekspresi: meiosis terminal juga digunakan, karena proses ini terjadi pada akhir siklus hidup garis sel ini. Organisme ini terdiri dari sel diploid dan sel haploid diwakili oleh gamet.
Kesimpulannya, sporofit tidak membentuk gamet tetapi spora haploid melalui meiosis. Spora ini membelah secara mitosis dan menjadi gametofit, yang secara langsung menghasilkan gamet.
Sporofit pada tumbuhan darat
Pada spesies tumbuhan ini, siklus hidup dibentuk oleh pergantian generasi: dari sporofit diploid ke gametofit haploid. Ketika gamet jantan dan gamet betina bersatu dan pembuahan terjadi, sel diploid yang disebut zigot dibuat, yang meregenerasi generasi sporofit.
Dengan cara ini, siklus hidup tanaman terestrial adalah diplohaplonik, dengan meiosis menengah atau spora. Semua tumbuhan darat, kecuali bryophyta dan pteridophyta, adalah spesimen heterospora, yang berarti bahwa sporofit tersebut menghasilkan dua jenis sporangia yang berbeda (megasporangia dan mikrosporangia).
Megasporangia menghasilkan makrospora, dan mikrosporangia menghasilkan mikrospora. Sel-sel ini akan berkembang menjadi gametofit betina dan jantan masing-masing.
Bentuk gametofit dan sporofit, serta tingkat perkembangannya, berbeda. Inilah yang dikenal sebagai generasi heteromorfik alternatif.
Sporofit pada tumbuhan lumut (algae)
Kelompok lumut, di mana lumut dan lumut hati ditemukan, menyajikan fase gametofit dominan di mana sporofit dewasa membutuhkan nutrisi.
Sporofit embrio berkembang dengan pembelahan sel zigot dalam organ seksual wanita atau archegonium, dan pada perkembangan awal, ia diberi makan oleh gametofit. Dengan memiliki sifat embrionik ini dalam siklus hidupnya, (umum pada semua tumbuhan terestrial), kelompok ini diberi nama embriofit.
Pada alga terdapat generasi gametofit yang dominan, pada beberapa spesies gametofit dan sporofit memiliki kemiripan morfologi (isomorfik). Pada tanaman ekor kuda, pakis, gymnosperma, dan angiosperma yang bertahan hingga hari ini, sporofit independen adalah bentuk yang dominan.
Evolusi Bryophyta
Tumbuhan terestrial pertama menghadirkan sporofit yang menghasilkan spora identik (isospora atau homospora). Nenek moyang gymnosperma menyempurnakan siklus hidup heterosporik yang kompleks di mana spora penghasil gametofit jantan dan betina memiliki ukuran yang berbeda.
Megaspora betina cenderung lebih besar dan lebih sedikit daripada mikrospora jantan.
Pada periode Devonian, beberapa kelompok tumbuhan secara independen mengembangkan heterosporia, dan kemudian endosporia, di mana gametofit ditransformasikan secara minimal di dalam dinding spora.
Pada tumbuhan eksosporik, termasuk pakis cararn, gametofit keluar dari spora, memecahkan dinding spora, dan berkembang di luar.
Pada tumbuhan endospora, megagametofit berevolusi di dalam sporangium untuk menghasilkan gametofit betina multiseluler yang sangat kecil yang memiliki organ kelamin betina (archegonia).
Oosit dibuahi dalam arkegonia dengan sperma berflagel yang bergerak bebas, diproduksi oleh gametofit jantan mini dalam bentuk pra-serbuk sari. Telur atau zigot yang dihasilkan diubah menjadi generasi baru sporofit.
Pada saat yang sama, meiospora besar tunggal atau megaspora yang terkandung dalam sporangium termodifikasi dari sporofit asli diawetkan dalam pra-ovula. Evolusi heterosporia dan endosporia dianggap sebagai beberapa langkah pertama dalam evolusi benih yang dihasilkan gymnospermae dan angiospermae saat ini.
Bryophyta hari ini
Selama 475 juta tahun, tumbuhan darat telah menyempurnakan dan menerapkan prosedur evolusioner ini. 300.000 spesies tumbuhan yang ada saat ini memiliki siklus hidup yang kompleks yang bergantian antara sporofit (organisme penghasil spora) dan gametofit (organisme penghasil gamet).
Pada tumbuhan tidak berpembuluh, yaitu tidak memiliki batang atau akar (alga hijau, lumut, dan lumut hati), struktur yang dapat dilihat dengan mata telanjang adalah gametofit.
Tidak seperti tumbuhan berpembuluh seperti paku-pakuan dan tumbuhan berbiji, tumbuhan ini memiliki sporofit. Sporofit tanaman non-vaskular menghasilkan spora uniseluler haploid dan, sebagai produk meiosis, sporangium.
Sepanjang sejarah alam bumi, setiap spesies tumbuhan berhasil melestarikan mekanisme perkembangan independen yang berkaitan dengan proses embrionik dan anatomi spesies. Menurut ahli biologi, informasi ini penting untuk mencoba memahami asal usul evolusi dari pergantian generasi.
Referensi
- Bennici, A. (2008). Asal dan evolusi awal tanaman darat: masalah dan pertimbangan. Biologi komunikatif & integratif , 212-218.
- Campbell, NA dan Reece, JB (2007). Biologi. Madrid: Editorial Médica Panamericana.
- Friedman, W. (2013). Satu Genom, Dua Ontogenies. Sains , 1045-1046.
- Gilbert, S. (2005). Biologi perkembangan. Buenos Aires: Editorial Médica Panamericana.
- Sadava, DE, Purves, WH. (2009). Kehidupan: Ilmu Biologi. Buenos Aires: Editorial Médica Panamericana.
