SPOROFIT: ASAL DAN CONTOH - BIOLOGI - 2025

The sporophyte adalah peringkat multicellular diploid dalam kitaran hidup tumbuhan atau alga. Ia berasal dari zigot yang dihasilkan ketika telur haploid disenyawakan oleh sperma haploid, dan oleh itu setiap sel sporofit mempunyai sekumpulan kromosom dua kali, satu dari setiap induk.

Tumbuhan darat, dan hampir semua alga multiselular, mempunyai kitaran hidup di mana fasa sporofit diploid multisel bergantian dengan fasa gametofit haploid multisel.

Oleh Paul Garais, melalui Wikimedia Commons

Tumbuhan dengan biji (gymnosperma) dan tanaman berbunga (angiosperma) mempunyai fasa sporofit yang lebih menonjol daripada gametofit dan merupakan tanaman hijau dengan akar, batang, daun, dan kerucut atau bunga.

Pada tanaman berbunga, gametofit kecil dan digantikan oleh debunga bercambah dan kantung embrio.

Sporofit menghasilkan spora (oleh itu namanya) oleh meiosis, yang merupakan proses yang dikenali sebagai "bahagian pengurangan" yang mengurangkan separuh kromosom di setiap sel stem spora. Meiospora yang dihasilkan (spora yang berasal dari meiosis) berkembang menjadi gametofit.

Spora dan gametofit yang dihasilkan adalah haploid, ini bermaksud bahawa mereka hanya mempunyai satu set kromosom. Gametofit yang matang akan menghasilkan gamet lelaki atau wanita (atau kedua-duanya) oleh mitosis.

Gabungan gamet lelaki dan wanita akan menghasilkan zigot diploid yang akan berkembang menjadi sporofit baru. Kitaran ini dipanggil penggantian generasi atau penggantian fasa.

Asal sporofit

Asal sporofit dalam tumbuhan terestrial (embrio) mewakili tahap asas dalam perkembangan evolusi. Semua organisma, kecuali prokariota, menjalani pembiakan seksual secara berkala yang melibatkan penggantian antara meiosis dan persenyawaan secara teratur, yang menyatakan dua generasi bergantian.

Untuk cuba menjelaskan asal usul generasi gantian, terdapat dua teori: antitetikal dan homolog. Berdasarkan bukti kemungkinan nenek moyang tanaman tanah, teori antitesis diterima sebagai lebih munasabah.

Namun, terdapat beberapa pertukaran yang berkaitan dengan proses evolusi bryophyte algae dan tempoh peralihan tanaman terestrial ke pteridophytes. Dua perubahan besar ini dianalisis dengan terbaik menggunakan teori neo-Darwinian dan proses genetik evolusi lain sebagai rujukan.

Istilah meiosis terminal juga digunakan, kerana proses ini berlaku pada akhir kitaran hidup garis sel ini. Organisma ini terdiri daripada sel diploid dan sel haploid diwakili oleh gamet.

Kesimpulannya, sporofit tidak membentuk gamet tetapi spora haploid oleh meiosis. Spora ini membahagi dengan mitosis dan menjadi gametofit, yang menghasilkan gamet secara langsung.

Sporofit pada tanaman tanah

Dalam spesies tumbuhan ini, kitaran hidup dibentuk oleh pergantian generasi: dari diploid sporophyte hingga haploid gametophyte. Apabila gamet lelaki dan gamet betina bersatu dan persenyawaan berlaku, sel diploid yang disebut zigot diciptakan, yang menjana semula generasi sporofit.

Dengan cara ini, kitaran hidup tumbuhan terestrial adalah diplo-haplonic, dengan meiosis menengah atau spora. Semua tanaman tanah, kecuali bryophytes dan pteridophytes, adalah spesimen heterospora, yang bermaksud bahawa sporofit menimbulkan dua jenis sporangia (megasporangia dan microsporangia).

Megasporangia menimbulkan makrospora, dan mikrosporangia menimbulkan mikrospora. Sel-sel ini akan berkembang menjadi gametofit wanita dan lelaki masing-masing.

Bentuk gametofit dan sporofit, serta tahap perkembangannya, berbeza. Inilah yang dikenali sebagai generasi heteromorfik alternatif.

Sporofit pada tanaman bryophyte (alga)

Kumpulan bryophyte, di mana lumut dan cacing hati ditemui, menunjukkan fasa gametofit yang dominan di mana sporofit dewasa memerlukan pemakanan.

Sporofit embrio berkembang berdasarkan pembahagian sel zigot pada organ seksual wanita atau archegonium, dan pada awal perkembangannya, ia diberi makan oleh gametofit. Dengan mempunyai ciri embrio ini dalam kitaran hidup, (umum untuk semua tumbuhan terestrial), kumpulan ini diberi nama embrio.

Dalam kes alga, terdapat beberapa generasi gametofit dominan, dalam beberapa spesies gametofit dan sporofit serupa secara morfologi (isomorfik). Dalam tanaman ekor kuda, pakis, gymnosperma, dan angiosperma yang bertahan hingga hari ini, sporofit bebas adalah bentuk yang dominan.

Evolusi bryophytes

Tumbuhan terestrial pertama mempunyai sporophytes yang menghasilkan spora yang sama (isospora atau homospora). Nenek moyang gymnosperma menyempurnakan kitaran hidup heterosporik kompleks di mana spora penghasil gametofit lelaki dan wanita mempunyai pelbagai ukuran.

Megaspora wanita cenderung lebih besar dan kurang banyak berbanding mikrospora lelaki.

Pada zaman Devonian, beberapa kumpulan tumbuh-tumbuhan berkembang secara bebas heterosporia, dan kemudian endosporia, di mana gametofit diubah secara minimum di dalam dinding spora.

Pada tumbuhan eksosporik, di antaranya adalah pakis moden, gametofit keluar dari spora, memecahkan dinding spora, dan berkembang di luar.

Dalam tanaman endosporik, megagametophytes berkembang dalam sporangium untuk menghasilkan gametofit wanita multiselular yang sangat kecil yang mempunyai organ seks wanita (archegonia).

Oosit disenyawakan di archegonia dengan sperma flagellated bergerak bebas, dihasilkan oleh gametofit lelaki mini dalam bentuk pra-debunga. Telur atau zigot yang dihasilkan diubah menjadi generasi baru sporofit.

Pada masa yang sama, meiospore besar tunggal atau megaspore yang terkandung dalam sporangium yang diubah suai dari sporofit asal dikekalkan dalam pra-ovula. Evolusi heterosporia dan endosporia dianggap sebagai langkah awal evolusi benih yang dihasilkan oleh gymnosperma dan angiosperma hari ini.

Bryophytes hari ini

Sepanjang 475 juta tahun, tanaman darat telah menyempurnakan dan menerapkan prosedur evolusi ini. 300,000 spesies tumbuhan yang ada sekarang mempunyai kitaran hidup yang kompleks yang bergantian dengan sporofit (organisma penghasil spora) dan gametofit (organisma penghasil gamet).

Pada tanaman non-vaskular, yaitu, mereka tidak memiliki batang atau akar (alga hijau, lumut dan cacing hati), struktur yang dapat dilihat oleh mata kasar adalah gametofit.

Tidak seperti tumbuhan vaskular seperti pakis dan tanaman biji, ia mempunyai sporofit. Sporofit tumbuhan bukan vaskular menghasilkan spora uniselular haploid, dan sebagai produk meiosis sporangium.

Sepanjang sejarah semula jadi bumi, setiap spesies tumbuhan berjaya memelihara mekanisme pembangunan bebas berkaitan dengan proses embrio dan anatomi spesies tersebut. Menurut ahli biologi, maklumat ini penting untuk cuba memahami asal-usul evolusi penggantian generasi.

1. Bennici, A. (2008). Asal dan evolusi awal tanaman tanah: masalah dan pertimbangan. Biologi komunikatif & integratif, 212-218.
2. Campbell, NA dan Reece, JB (2007). Biologi. Madrid: Editor Médica Panamericana.
3. Friedman, W. (2013). Satu Genom, Dua Ontogeni. Sains, 1045-1046.
4. Gilbert, S. (2005). Biologi perkembangan. Buenos Aires: Editorial Médica Panamericana.
5. Sadava, DE, Purves, WH. (2009). Kehidupan: Sains Biologi. Buenos Aires: Editorial Médica Panamericana.